人类被对称所吸引：在我们的建筑、我们的花园、我们潜在的合作伙伴中。对于植物来说，器官的对称形状关系到植物的生存，因为形状直接影响功能。

研究人员发现影响风格对称形状的分子机制

如果我们能够解开叶子、花瓣或植物复杂生殖部分形状的潜在机制，那么就有可能微调这种生理机能，使我们的作物更具可持续性和生产力。

一个挑战是植物界中这些形状的巨大形态多样性。那么，支撑这种多样性的规则和机制是什么?对称性如何从分子扩展到细胞、组织再到成人器官?

约翰·英尼斯中心的莱拉·穆巴伊丁 (Laila Moubayidin) 博士小组进行的一项研究在揭开其中一些严密保守的秘密方面迈出了关键一步。

在一篇题为“转录因子 SPATULA 的 O-糖基化促进拟南芥花柱发育”的论文中，该论文出现在《自然植物》杂志上，他们发现了一种优雅的分子机制，该机制影响花柱的对称形状，雌性植物性器官与柱头一起形成。作为花粉的着陆点。

这些器官的正确发育对于确保受精、种子生产和进化适应性至关重要。

“我们发现了一种新机制，它在雌性生殖器官顶端花柱形状的发育中发挥着关键作用。随着时间的推移，花柱以一种赋予植物进化适应性的方式发展，现在我们了解了允许植物进化的机制。 “这将会发生，”穆巴伊丁博士说。

研究人员利用模型植物拟南芥并结合蛋白质组学和显微镜技术表明，花柱伸长的动态是由两种酶 SECRET AGENT 和 SPINDLY 的活性控制的。这些酶通过一种称为 O-糖基化的过程打开植物转录因子 SPATULA 来实现这一点，该过程涉及添加两个基于糖的蛋白质修饰。

分子生物学的中心法则指出，DNA 被转录为 RNA，RNA 然后将这些信息转化为在生物体周围进行实际工作的蛋白质。

这项研究揭示了风格发展所需的动态分子活动发生在蛋白质阶段，即中心法则的第三步，通过一个称为翻译后修饰的过程，从而为了解这些过程在自然界中如何发生提供了有趣的新线索。

使用去除这些酶的突变植物进行的实验，其生长速度明显不发达，证实了它们作为协调风格形状的关键角色的机械作用。

该研究的第一作者 Yuliang Jiang 博士说：“由于植物界和动物界都存在类似的生物过程和保守的分子参与者，这项研究揭示了一种基本机制，可以在器官形态发生的协调过程中更广泛地使用。以及高等真核生物中对称性的建立。”

约翰·英尼斯中心细胞与发育生物学负责人 Antony Dodd 教授表示：“Moubayidin 博士实验室的这项开创性研究表明，一种新型的翻译后修饰对于植物产生可育花朵至关重要，并开启了这种机制参与一生中众多监管过程的可能性。”

Moubayidin 博士补充道：“这对我个人来说是令人兴奋的，因为这是通过回答一个问题你会提出数百个新问题、更多待解开的谜题的时刻之一。我们可以看到这项研究将如何朝着许多令人着迷的多学科方向发展。” ”。