新发现的监管程序解释了工厂的发展

植物中的血管组织分布水和养分，从而确保不断生长。每个新细胞需要在血管组织中发育成其各自的细胞类型。慕尼黑工业大学(TUM)的一个团队现在已经发现了这些细胞如何知道它们应该发展成哪种细胞类型。

在生长过程中，植物在数周，数月和数年内不断形成新的叶子，分枝和根。这些最初是通过细胞分裂形成的，在此期间细胞以高度复杂但有序的过程发育。这些发育计划的一个结果是植物的维管组织，其以叶脉的形式对人眼可见。血管组织遍布整个植物体，通过木质部向植物提供来自地面的水和盐，以及通过韧皮部从光合作用产生的代谢产物如糖。

“但是新形成的细胞如何知道它应该成为一个韧皮部细胞?”请问植物系统生物学主席Claus Schwechheimer教授和该研究的共同作者。“为了回答这个问题，我们与洛桑的同事们合作进行了多年的研究。”这些研究机构在最近一期“自然”杂志上已经描述了这种机制在植物中的作用方式。

细胞如何成为韧皮部细胞?

“早在2009年，洛桑的团队就证明缺乏某种蛋白质(BRX)的植物在形成韧皮部细胞方面存在问题，”TUM的共同作者Lanassa Bassukas表示。“与此同时，他们还观察到它对植物激素生长素具有高度敏感的反应。根据生长素值是低还是高，蛋白质位于细胞膜内或在细胞内降解。”

当TUM研究人员发现一种名为PAX的新调节剂时，这就变得相关了。在这种调节剂的帮助下，激素生长素可以通过转运蛋白转移出细胞。正如在BRX蛋白缺陷的植物中，没有PAX的植物具有较少的韧皮部细胞。

“对我们来说，一方面值得注意的是PAX调节因子可被BRX蛋白延迟，另一方面，随着细胞中生长素水平的增加，PAX变得更加活跃，”Martina Kolb和Ulrich解释说。来自慕尼黑工业大学的Hammes，他们通过生长素转运蛋白转运研究为新模型提供了重要发现。

根据他们的发现，生长素最初积聚在新开发的细胞中。这是因为BRX在PAX调节剂的帮助下阻止来自其他韧皮部细胞的激素被运出细胞。生长素随时间累积，然后导致BRX降解，导致PAX调节剂(现已被激活)从细胞中输出生长素。因为BRX蛋白质以一定的时间延迟再次形成，它阻止生长素运输，所以系统像变阻器一样重复调节自身。

许多植物发育过程依赖于生长素运输和类似于PAX的调节剂。随着通过蛋白质的负调控的发展，已经发现了一种新的控制水平，其可以适用于其他过程。

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