植物是如何感知我們的世界的？

圖片來源：Maarten Deckers

描繪植物的感知圖譜

植物不像人類，它們沒有眼睛、耳朵或鼻子之類的面部感官特徵。但這並不妨礙它們演化出觀察、聽、或嗅到周圍潛在威脅的方法。植物的感知過程是複雜又神秘的，近期，一項關於植物蛋白相互作用的新研究，為科學人士提供了新的見解。

不像哺乳動物那樣長出感受器官，植物是利用位於細胞外膜的蛋白質來探測周圍的化學物質、病原體蛋白、或是其它有機體釋放出的激素。這些探測的結果將向植物體內的細胞發送警告信號。這項研究發表在了《自然》雜誌上，它的研究重點是一種對該探測過程至關重要的膜蛋白：LRR類受體蛋白激酶。

有上百種LRR類受體蛋白激酶可以促進植物的發育、生長和免疫過程，以及植物應對不同壓力時的反應能力，而我們對於這些蛋白質如何進行相互作用的理解卻非常有限，但是這個由國際團隊領導的新研究已經描繪出了200種蛋白質相互作用的圖譜。

「這是一項具有開創性的研究，它朝著發現這些蛋白質之間的第一層相互作用更進了一步。」研究人員之一，來自阿拉巴馬大學伯明翰分校的生物學助理教授Shahid Mukhtar說道，「對植物蛋白之間相互作用的理解，有助於日後其他科研人員研究如何增強植物應對病原體或炎熱、乾旱、鹽分、冷休克等其它壓力時的抵抗力。同時，這項研究也為全世界科學家未來的研究方向提供了一個路標。」

有趣的相互作用

研究人員通過克隆LRR類受體蛋白激酶的胞外區域（即感知細胞外部分子的部分）生成了該圖譜。然後對它們進行配對測試，看它們是否會發生相互作用。他們將信息添加到蛋白質網路中，該網路顯示了是哪一些關鍵的蛋白質充當了感官蛋白相互作用的「主節點」，同時也揭示了一些以前未知、而如今發現可能是植物感官通路關鍵的LRR類受體蛋白激酶。

研究人員通過對一些在蛋白質網路中沒有突出的關鍵性蛋白質的植物進行基因水平上的研究，證實了他們的發現。這些植物的發育和免疫系統都已損壞，這也更強調了研究人員此前已堅定出的那些感官識別蛋白的重要性。

這項對植物系統的新研究，可以幫助我們在基因工程中培育出更具有活力的植物，甚至是培育出可以被軍方用作遠程感測器的新型植物。此外，因為人類的蛋白質結構與LRR類受體蛋白激酶類似，在植物的生物學機制上的新研究成果，也能對某些人類疾病的進一步研究提供幫助。

蝌蚪五線譜編譯自futurism，譯者 狗格格，轉載須授權

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