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他們發現瞭一種僅在豆科植物中發現的蛋白質,稱為共生形成素1(SYFO1),並證明瞭它在共生中發揮的重要作用。

該團隊與弗萊堡大學醫學院的分子生物學傢Robert Grosse教授和法國圖盧茲葡萄科學研究實驗室(LRSV)的進化生物學傢Pierre-Marc Delaux博士一起,在《當代生物學》雜志上發表瞭他們的成果。

當根瘤菌遇到土壤中的豆科植物的根時,SYFO1蛋白會使根部的小毛發改變其生長方向。因此,它們將自己包裹在潛在的共生夥伴周圍。由於這些細菌的幫助,豆科植物不需要任何氮肥,與其他植物相反。 Ott說:“如果我們準確地瞭解共生關系是如何產生的,我們就可以把它們在進化過程中失去的這種特殊屬性還給作物植物。”

他和Grosse都是卓越中心CIBSS--綜合生物信號研究中心的成員。Ott在CIBSS的研究涉及研究信號路徑的空間組織,這些信號路徑首先使得與共生細菌的共生關系得以建立。另一方面,Grosse在弗萊堡的工作重點是動物細胞的細胞骨架。Ott表示:“在我們的合作中,由於CIBSS的幫助,我們能夠以最佳方式貢獻我們在不同專業領域的專業知識。”

研究小組在豆科植物Medicago truncatula的研究中證明,SYFO1的基因被關閉的植物的根毛實際上不再有能力包裹住細菌。在進一步的研究中,研究人員發現,該蛋白與細胞骨架的一個組成部分--肌動蛋白結合,同時與細胞外的細胞壁結合,從而改變其生長方向。這些小毛發現在不再是筆直地生長,而是改變瞭方向,在細菌周圍形成瞭一個環。

“SYFO1構成瞭植物進化過程中的一個特殊創新步驟,”Ott解釋說。“雖然形成蛋白以多種形式存在於細胞中並與肌動蛋白相互作用,但這種特殊的類型隻對來自細菌的共生信號做出反應。”

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