細胞骨架為每個植物細胞提供了一個內(nèi)部支架，引導(dǎo)細胞壁的構(gòu)建及生物整體的生長。調(diào)節(jié)細胞生長的環(huán)境和激素信號會導(dǎo)致這一支架重組。在發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志的一項新研究中，卡耐基科學(xué)研究所的David Ehrhardt研究小組提供了關(guān)于這一重組過程運作機制的驚人證據(jù)，并提供了一些重要的數(shù)據(jù)揭示了光源方向是如何影響植物的生長模式的。

對細胞起支持作用的細胞骨架是由大量稱之為微管的管形蛋白纖維所構(gòu)成。通過引導(dǎo)細胞生長和發(fā)育，這一支架對于支持許多重要的植物功能，如光合作用、養(yǎng)分富集和繁殖起至關(guān)重要的作用。

細胞骨架似乎并不是通過移動細胞內(nèi)的微管來進行重塑，而是通過改變微管陣列組裝或去組裝的方式來改變自身。Ehrhardt研究小組利用*的工具觀察了不同條件下這些微管陣列重組的過程。

結(jié)合這些成像數(shù)據(jù)和遺傳實驗的結(jié)果，揭示了植物定向微管陣列的機制。一個叫做katanin的蛋白驅(qū)動了這一機制，它重定向了微管響應(yīng)藍光生長。katanin介導(dǎo)了特異性地切割微管交叉位點，使得在這些位點生成新的微管，導(dǎo)致了更理想方向上的新微管快速擴增。

Ehrhardt 解釋說：“以往的一些研究將微管組織與細胞生長到一起，結(jié)合我們的遺傳數(shù)據(jù)表明了這種重建是植物轉(zhuǎn)向光源生長，一種稱之為向光性現(xiàn)象的必要條件。由于katanin保守存在于動物和植物之間，我們的研究結(jié)果對于在包括人類細胞在內(nèi)的其他細胞類型中構(gòu)建細胞骨架也具有較廣泛的意義。”

“這是一項特殊的研究工作，它借鑒了卡內(nèi)基科學(xué)研究所Winslow Briggs數(shù)十年來對于藍光感知的開拓性研究發(fā)現(xiàn)。Ehrhhardt研究小組*次說明了藍光驅(qū)動細胞骨架組織改變的機制，這是細胞壁結(jié)構(gòu)和機械特性的基礎(chǔ)。這些特性對于光誘導(dǎo)植物生長彎曲至關(guān)重要，”系主任Wolf B. Frommer說。他將這項研究稱之為“是一項奇妙的研究工作，是藍光研究歷史的一個里程碑。”