植物的器官会根据重力矢量的方向生长，根向重力方向生长，而芽向相反方向生长。在植物和动物的重力感应中，测重石的运动响应于相对于重力矢量的倾斜。然而，在植物中，静止石采用高密度细胞器的形式，被称为淀粉体，它在重力感应细胞内朝着重力方向沉降。
尽管这种重力感应机制意义重大，但其背后的确切过程却让科学家们困惑了一个多世纪。日本国立基础生物学研究所(NIBB)的Miyo Terao Morita教授领导的一项开创性研究揭示了信号蛋白从淀粉体到质膜的易位是破译这一神秘机制的关键。
这项研究题为“与重力感应相关的细胞极性是由LZY从静石到质膜的易位产生的”，现在可以在《科学》杂志上提前发表。
多年来，研究人员对重力感应机制进行了推测，提出了力感应模型和位置感应假说等假设。然而，直到现在，这两种观点的确切证据仍然难以捉摸。在他们早期的工作中，研究小组发现拟南芥LAZY1-LIKE (LZY)蛋白在重力信号转导中起着至关重要的作用，在重力一侧的质膜上具有极性定位。然而，建立这种显著定位的确切机制仍然未知。
研究小组通过尖端的活细胞成像技术，包括垂直阶段显微镜和光学镊子，取得了重大突破。他们发现LZYs不仅定位在淀粉体附近的质膜上，而且也定位在淀粉体本身。NIBB助理教授、该研究的第一作者Takeshi Nishimura解释说:“LZYs的质膜定位让我们感到惊讶，因为它是由淀粉体靠近膜产生的。”
NIBB的助理教授Hiromasa Shikata补充说:“我们证明了质膜和淀粉体的定位对于根的重力信号是必要的，这表明了它在这个过程中的基本作用。”
Miyo Terao Morita教授进一步强调，“LZYs作为信号分子，将位置信息从淀粉体传递到质膜，在质膜上发生生长素运输的调节。”这一发现为“位置传感器假说”提供了强有力的支持，该假说解释了植物通过静石和质膜之间的接近或接触来感知重力。
LAZY1最初被确定为水稻向地性突变的负责基因。它的对应物在各种陆地植物中都有保存，这表明了它们的基本意义。在包括农作物在内的各种植物中，这些基因的突变体都表现出了独特的“懒惰”表型，其特征是分支和根的横向扩展。对LZY的进一步研究可能会影响植物结构和生产控制技术。
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希望本篇文章《石像石位置传感器揭秘：助力植物保持活力》能对你有所帮助！
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