密苏里州圣路易斯市 ，由Donald Danforth植物科学中心成员James Umen博士向导的一个国际研究小组意外发明了单细胞绿藻衣藻控制细胞破碎的偏颇计数机制。衣藻细胞可以长得很大 ，然后一连破碎多次。研究小组发明 ，一个母细胞为了将子细胞恢复到准确的初始巨细而举行的破碎次数 ，与人们以为决议这一历程的数学最佳值有所偏离。相反 ，母细胞险些历来不破碎一次——它们要么基础不破碎 ，要么破碎两次或更多次。这种对简单破碎的意外私见对明确多细胞生命的进化具有主要意义 ，并为工程藻类细胞提高生物燃料和高价值产品的产量提供了新的途径。这篇形貌这些发明的文章题为“A cell-based model for size control in the multiple fission alga Chlamydomonas reinhardtii” ，揭晓在《Current Biology》杂志上。
衣藻细胞 ，像许多其他藻类和单细胞原生生物一样 ，在破碎前可以长得很大。这种非典范的生长和破碎模式使它们能够充分使用光线和营养 ，但也造成了巨细控制的问题：在某些条件下 ，细胞在破碎之前险些只会扩大一倍 ，并且只需要破碎一次；但在有利的条件下 ，统一个细胞可能会生长到其初始巨细的十倍以上 ，并且需要一连破碎多次才华爆发准确巨细的子细胞。这种巨细的可变性提出了一个难题 ，这个难题是由衣藻的一种机制的进化解决的 ，这种机制使细胞能够评估它们的巨细并盘算出准确的细胞破碎次数。Umen博士说：“之前一直以为 ，破碎模式是由母细胞巨细和破碎次数之间的简朴关系决议的 ，假设这种简朴关系的模子可以准确地展望整个细胞群体的行为。”“但通过视察数千个差别巨细的单个细胞的破碎行为 ，我们发明了只破碎一次的细胞的意外缺乏。相反 ，应该破碎一次的细胞选择不破碎 ，大大都细胞只有在体积增添一倍以上时才华够破碎。”
面临这一意想不到的效果 ，团队成员、特拉华大学教授Abhyudai Singh博士和哥伦比亚农业研究公司剖析团队认真人César Augusto Vargas García博士 ，使用数学建模来提出一个更准确的细胞行为展望模子 ，而丹佛斯中心的研究小组 ，由Dianyi Liu博士 ，博士后向导 ，更深入地相识爆发视察到的计数误差的遗传机制。研究小组发明 ，在藻类、植物和人类中发明的一种众所周知但仍知之甚少的控制细胞破碎的遗传机制——视网膜母细胞瘤肿瘤抑制通路——在阻止细胞破碎方面起着要害作用。
Liu说：“虽然我们刚刚最先相识视网膜母细胞瘤途径怎样在藻类中起作用 ，但在细胞破碎行为中引入私见的机制的发明连忙批注 ，细胞改变其破碎行为的方法是多细胞生命进化的主要一步。”
衣藻的多细胞亲戚不但可以跳过一次破碎的选择 ，并且可以阻止破碎 ，直到它们的巨细增添了许多倍。这使得单个细胞能够迅速爆发一个拥有数百甚至数千个细胞的全新多细胞个体 ，这种能力对康健和生涯至关主要。“我们在衣藻中视察到的对一种破碎的私见很可能保存于其多细胞亲戚的直系祖先身上 ，并且随着它们进化得更大更重大而进一步放大 ，”Umen推测道。虽然现在还不清晰为什么细胞进化出一种只破碎一次的私见 ，但这种机制及其遗传控制的知识在藻类生物手艺中具有现实意义 ，由于细胞巨细可以影响高价值产品的产量 ，甚至对开放池塘作育中滤食性藻类的捕食敏感性。
展望未来 ，该团队现在专注于明确和建模视网膜母细胞瘤途径用于改变藻类细胞破碎行为的特定机制 ，这项事情可能会导致藻类生物手艺的前进 ，甚至展现视网膜母细胞瘤途径怎样阻止人类细胞生长为癌症 ，并避免植物细胞在过失的时间和所在破碎。
该团队的研究乐成获得了美国国立卫生研究院拨款R01GM126557和R35GM148351的支持。
唐纳德·丹福斯植物科学中心建设于1998年 ，是一家非营利性研究机构 ，其使命是通过植物科学改善人类状态。研究、教育和推广旨在对粮食清静和情形的关系爆发影响 ，并将圣路易斯地区定位为天下植物科学中心。该中心的事情资金来自许多泉源的竞争性赠款 ，包括国家科学基金会、国家卫生研究院、美国能源部、美国国际开发署、比尔和梅琳达·盖茨基金会 ，以及小我私家、企业和基金会捐助者的慷慨捐助。
丹佛斯中心的企业研究所使用生物能源作物为全球挑战创立绿色解决计划。丹佛斯中心的科学家们正致力于开发以植物为基础的质料或质料 ，用于生物能源 ，这种质料更环保 ，更可一连 ，能量含量更高。
期刊：Current Biology
文章问题：A cell-based model for size control in the multiple fission alga Chlamydomonas reinhardtii
