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你有没有想过,为什么世界上没有两片完全相同的树叶?

更新时间:2021-04-08 08:22

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德国哲学家莱布尼茨曾说过:“世上没有两片完全相同的树叶。”大自然是如此美妙,每个个别都是绝无仅有的存在。可是,你是否有思考过这句话背面的科学问题?为什么处于同一生长环境之下,乃至是紧紧相邻的两片叶子都能生长出不一样的纹理?来自斯坦福大学的k8凯发真人娱乐手机研讨团队于日前找到了答案。

这项由斯坦福大学生物学家和HHMI研讨人员Dominique Bergmann和博士后学者Camila Lopez-Anido领导新研讨中,研讨人员运用单细胞RNA测序技能盯梢了近20000个拟南芥的外表和内部叶子细胞的遗传活性。经过这种高度具体的技能,研讨人员捕获了瞬时和稀有细胞状况,阐明细胞怎么生长成不同的细胞,尤其是在干细胞种群的前期阶段存在惊人的丰厚的含糊性。

Bergmann说:“一切的细胞都是和谐的,但它们都是具有自己的遗传程序的个别。”“咱们在了解细胞生长的机制上还有很长的路要走,在看到每个新事物和特别之处以及共同之处的一起,还要认识到它们是怎么协同作业的。两者的奇妙平衡让我十分入神。”

研讨人员发现,细胞或许会在它们好像正在遵从的发育途径上加倍回溯,也有或许提早跳转。他们还注意到,新干细胞相对于旧干细胞在细胞类型之间调理过渡的方法或许存在差异;并且,他们在此前的研讨中现已知道了细胞分解的中心进程。但这次研讨显现,在这一进程中实践上有许多看似接连的小进程。

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(一片树叶的生长进程,图源Developmental Cell)

一个特别风趣的发现触及一个要害的基因,叫做SPEECHLESS,它在构成孔隙(称为气孔)的进程中起着效果,植物经过这些孔隙交流气体和调理水分含量。Bergmann试验室现已对SPEECHLESS基因进行了广泛的研讨,可是新数据标明,它在发育进程中表达的时刻比他们预期的要长。在后续试验中,研讨人员可以在它完结其已知效果后挑选性地移除该基因,但这个时刻点比新数据所说的它完结被表达的时刻更早。

这一发现让人兴奋不已——这与研讨人员认为已知的理论相对立。这促进科学家们从头考虑干细胞的意义,从头界说终究分解阶段的事情的结构以及从头评价在细胞诞生在一片树叶的顶部和底部的意义。

参考资料:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210405131039.htm

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.devcel.2021.03.014

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