Ei-Aktivierung und Aktin-Myosin-abhängige Verlängerung der Dictyota-Zygote
Männliche Gameten brauchen nur 1 Minute, um das Ei zu finden, zu verschmelzen, eine homogene Zellwandsekretion zu induzieren und beginnen, adhäsive Eigenschaften zu zeigen, was der Rolle der ECM als schneller Spermienblock in D. dichotoma zugrunde liegt.
Von botanyone · 27. Oktober 2017 · 1 Minute Lesezeit
Ei-Aktivierung und Aktin-Myosin-abhängige Verlängerung der Dictyota-Zygote
Männliche Gameten brauchen nur 1 Minute, um das Ei zu finden, zu verschmelzen, eine homogene Zellwandsekretion zu induzieren und beginnen, adhäsive Eigenschaften zu zeigen, was der Rolle der ECM als schneller Spermienblock in D. dichotoma zugrunde liegt.
Die zelluläre Morphogenese in Landpflanzen und Braunalgen ist typischerweise ein langsamer Prozess. Die Verlängerung der Zygote der Braunalge Dictyota dichotoma ändert jedoch ihre Form in einem 90-Sekunden-Burst von einer Kugel zu einem länglichen Sphäroid.
TEM-Aufnahmen von Eiern von Dictyota dichotoma vor und nach der Befruchtung. (A, B) TEM-Schnitt eines Eis (<15 min nach Freisetzung) (A) und einer Zygote (B). Die Pfeilspitze in (B) markiert die Zellwand, die in den Eiern fehlt. Maßstabsbalken: 5 μm. (C) Detail einer kortikalen Region einer Zygote mit Zellwand (Pfeilspitze). Maßstabsbalken: 1 μm. ch, Chloroplast; cw, Zellwand; mi, Mitochondrium; nu, Zellkern; pm, Plasmamembran. (D) Konfokale Aufnahmen (obere Reihe) eines repräsentativen Eis bzw. einer Zygote mit Calcofluor-Weiß-Färbung (CFW) und zugehörige Hellfeldaufnahmen (untere Reihe) während der Elongation. Maßstabsbalken: 50 μm. (E) Elongation und Zellwandsynthese von vier repräsentativen elongierenden Zygoten in Abhängigkeit von der Zeit nach Zugabe männlicher Gameten. Rote Kugeln und die Linie zeigen die Länge (μm) einer einzelnen Zelle alle 15 s an (linke y-Achse). Schwarze Dreiecke und die Linie zeigen die CFW-Färbeintensität relativ zur höchsten gemessenen Intensität an (rechte y-Achse). Die Bildgebung begann 15 s nach Zugabe der männlichen Gameten. Hinweis: Die CFW-Intensität beginnt zu steigen, sobald die Zellstreckung erkennbar ist. Der Streckungsprozess dauert etwa 90 s.
Die Verlängerung kann parthenogenetisch ausgelöst werden, indem eine Membrandepolarisation (Meerwasser mit hohem Kaliumgehalt) und ein Kalziumeinstrom (Ionomycin) induziert werden. Bogaert et al. zeigen, dass die schnelle Dehnung durch Kräfte erreicht wird, die durch F-Aktin und Myosin erzeugt werden, reguliert durch zytoplasmatische Calciumkonzentrationen, und durch Sekretion während der Dehnung, die die antagonistische Kraft verringert.
Nachdem ein Waldbrand über die Landschaft hinweggefegt ist, kann es unvermeidlich sein, dass man schockiert ist über die trostlose Szene, die er hinterlässt. Doch eine aktuelle Studie von Lucas Carbone legt nahe, dass Pflanzen in diesen Umgebungen wie nie erwartet gedeihen können.
