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植物如何感知周围世界？
Credit: 锐景创意
植物没有眼睛、耳朵、鼻子，但这并不代表它们无法看到、听到、嗅到周围的潜在危险。植物的感觉过程既复杂又神秘。如今，《Nature》上发表的一项新研究标记出了植物的蛋白质相互作用。
植物不像哺乳动物，它们没有发育出感觉器官，而是利用细胞外膜上的蛋白质来探测周围的化学物质，以及其它有机体释放的病原体或激素上的蛋白质。如果探测到了，它就会给细胞发送警告信号。研究表明，有一种膜蛋白质类型在此过程中非常关键，那就是“LRR类受体蛋白激酶”。
在植物的发育、生长、免疫、应激中，有数百种“LRR类受体蛋白激酶”参与其中。这些蛋白质是如何合作的？对此，科学家的了解十分有限。但如今，阿拉巴马大学的生物学副教授Shahid Mukhtar带领了一支国际团队，标记出了200种这类蛋白质之间的相互作用。
Mukhtar表示，这是一项开创性研究，目的在于识别这类蛋白质的第一层相互作用。这能够帮助科学家设法提升植物对病原体或环境压力(如干旱、炎热、寒冷、盐分)的抵抗力，也为未来的研究提供了路标。
研究人员克隆了“LRR类受体蛋白激酶”的胞外域(膜蛋白位于细胞外的区段)，然后成对地进行测试，看它们是否产生相互作用。当蛋白质产生相互作用时，他们就将信息添加到蛋白质网络中。结果发现，有些蛋白质很关键，是相互作用网络的“主节点”。此外，某些以前没发现的“LRR类受体蛋白激酶”似乎是植物感觉通道的关键。
为证实研究结论，研究人员对一些植物进行基因改造，使它们缺失某些重要蛋白质。结果发现，这些植物的发育过程和免疫系统均受损，从而验证了这些蛋白质的重要性。
这项研究成果能够帮助科学家对重要植物进行基因改造，军队甚至可以将植物当作遥感器。此外，由于人体的某些蛋白质和“LRR类受体蛋白激酶”结构相似，因此研究成果还有助于科学家了解某些人类疾病。