工厂意外通过消耗能量踢臭去传达他们的信息

植物似乎积极发出一点点香水和由于转运蛋白在植物细胞而不是被动地释放他们。这个发现意味着植物使用能源闻他们做的方式,并提供新的见解植物沟通的重要性。

工厂制造和释放许多挥发性有机化合物(挥发性),负责他们的味道和气味。挥发性有机化合物的仪器扮演至关重要的角色作为各种功能包括吸引传粉者和沟通分子阻止了食草动物。虽然挥发性有机化合物生物合成很好理解,了解挥发细胞一直,在最好的情况下,一个假设。

这被广泛表示整个文学自由挥发扩散的细胞一旦合成,”作者说约书亚Widhalm美国普渡大学。我认为这个假设是基于事实,直到现在VOC释放工作主要集中在小分子扩散系数足够高的异戊二烯等维持发射。”

然而,在2015年,Widhalm和他的同事们开始怀疑这个假设。他们使用数学模型,计算出所需的浓度梯度最挥发扩散被动地要求挥发积聚在细胞膜水平有毒的植物。²这使他们有理由推测生物机制必须在工作。现在,团队的直觉被证明是正确的发现挥发排放矮牵牛依赖于一个特定的蛋白质介导主动运输——这一过程需要能量转移的分子浓度梯度。

这一发现真的告诉我们很多关于植物挥发物的生活的重要性。植物已经花了很多资源挥发物的生产,现在我们知道他们花费更多的能量,即运输除了生物合成,”评论Franziska Eberl研究植物挥发排放马克斯普朗克化学生态学研究所、德国。比较不稳定的发射与人类的语言,我们可以理解为什么他们如此重要:它是植物与环境交流。”

像ABC一样简单

研究小组调查佩妮矮牵牛花,发出高水平的苯环型的和phenylpropanoid挥发物。因为一些非易失性化合物是已知的被膜运输蛋白称为ABC转运蛋白,研究小组认为,这些蛋白也可能交通挥发性有机化合物的仪器。通过搜索佩妮花瓣RNA图书馆研究小组发现一个基因编码一个叫做PhABCG1 ABC转运蛋白表达几乎只在开的花的花瓣。

确定PhABCG1是否参与VOC排放量,团队创建转基因矮牵牛的表达式PhABCG1中断。随后他们发现VOC排放下降,看到和光催化细胞内积累起来的。使用不同的细胞染色技术和显微镜,我们能够表明这些化合物的积累造成的破坏细胞内等离子体膜正如前面提出的,“解释道Funmilayo Adebesin该研究的第一作者。

由于挥发性有机化合物的仪器必须穿过等离子体membane细胞无论组织类型,Widhalm相信主动运输机制适用于其他植物。的挥发性有机化合物的仪器必须穿过相同的亚细胞屏障的佩妮花瓣表皮细胞。因此,它似乎是合理的预测,植物,甚至生物在生活中的其他王国,也包含转运蛋白参与贩运挥发出的细胞。

的效果证明这项工作可能会代表所有的植物在生物合成所面临的问题,存储和释放的挥发性有机化合物的仪器在花朵和叶子,所以很有可能这是一个广泛的机制,”说梅瑞迪斯舒曼调查植物基因功能,马克斯普朗克化学生态学研究所,德国。它指向一个新的和令人兴奋的大道的调查了解植物调节它们的挥发性有机化合物排放为了编排无数生态互动。”