Here, we explore how cells generate

Here, we explore how cells generate rod-like shapes.
The rod, a radially symmetric cylinder with rounded
ends, represents a relatively simple geometry that is
ubiquitous in unicellular walled organisms. Well-studied
examples include bacteria (Escherichia coli, Bacillus
subtilis, Agrobacterium tumefaciens), fungi (fission yeast
Schizosaccharomyces pombe, Aspergillus nidulens), and
plants (pollen tubes, stem and root axis epidermal cells
in Arabidopsis thaliana). E. coli and S. pombe even have
similar aspect ratios (length is approximately four times
width), despite a nearly 100-fold difference in volume
and qualitatively different spatial patterns of growth.
One speculation is that the shape and aspect ratio of
these rods may have particular evolutionary advantages.
A common feature of all walled cells is that the cell
wall and turgor pressure give the cell its shape. The wall
can be regarded as a thin shell of fibrous, viscoelastic
material [1,2]. When the cell wall is removed, cells lose
their shape; conversely, isolated cell walls largely retain
the shape of the cell. In the intact cell, a large difference
in osmotic pressure across the cytoplasmic membrane
(turgor) provides a force that expands the elastic cell
wall, analogous to pressure inflating a balloon. Thus, key
elements of walled cell morphogenesis include the physical
properties of the cell wall and the processes responsible
for its synthesis and remodeling, and the balance of
forces between cell-wall extension and turgor pressure
ultimately shapes the cell [3]. Interestingly, different species
build rods in distinct ways. E. coli (a Gram-negative
bacterium) and B. subtilis (Gram-positive) grow by
inserting cell wall material along the length of the cylindrical
portion of the cell (Figure 1a) [4,5]. However,
S. pombe [6], plant pollen tubes [7], and certain other
bacteria (A. tumefaciens, Corynebacterium glutamicum)
[8,9] grow by insertion of new wall material at cell tips
(Figure 1b). These contrasting mechanisms suggest that
a rod-like shape may have independently evolved multiple
times. In this review, we describe our current understanding
of mechanisms for forming rod-like shapes,
and speculate on possible evolutionary advantages of this
particular shape. Studies on the morphogenesis of rods
will provide a conceptual and experimental framework
that can then be applied to more complex shapes.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ที่นี่ เราสำรวจว่าเซลล์สร้างรูปร่างเหมือนเหล็กร็อด ถัง radially สมมาตรกับปัดสิ้นสุด แสดงรูปทรงเรขาคณิตที่ค่อนข้างง่ายที่จะใน unicellular กำแพงชีวิต ห้องพัก studiedตัวอย่างเช่นแบคทีเรีย (Escherichia coli คัดsubtilis, tumefaciens อโกรแบคทีเรียม), เชื้อรา (ยีสต์ฟิชชันSchizosaccharomyces pombe, Aspergillus nidulens), และพืช (ท่อละอองเกสร ก้านและรากแกน epidermal เซลล์ใน Arabidopsis thaliana) E. coli และ S. pombe ได้อัตราส่วนกว้างยาวคล้าย (ความยาวประมาณสี่ครั้งกว้าง แม้ มีความแตกต่างเกือบ 100-fold ปริมาณและ qualitatively พื้นที่รูปแบบของการเจริญเติบโตเก็งกำไรหนึ่งคือ อัตราส่วนกว้างยาวและรูปร่างของก้านเหล่านี้อาจมีประโยชน์โดยเฉพาะวิวัฒนาการคุณลักษณะทั่วไปของผนังเซลล์ทั้งหมดที่เป็นเซลล์ความดันผนังและ turgor ให้รูปร่างของเซลล์ ผนังสามารถถือเป็นเปลือกบาง ๆ ของข้อ viscoelasticวัสดุ [1, 2] เมื่อมีเอาผนังเซลล์ เซลล์สูญเสียรูปร่างของพวกเขา ในทางกลับกัน แยกผนังเซลล์ส่วนใหญ่รักษารูปร่างของเซลล์ ในเซลล์เหมือนเดิม ความแตกต่างขนาดใหญ่ในความดันออสโมติกในเมมเบรน cytoplasmic(turgor) แสดงแรงที่ขยายเซลล์ยืดหยุ่นผนัง คล้ายดัน inflating บอลลูน ดังนั้น คีย์องค์ประกอบของผนังเซลล์ morphogenesis รวมจริงคุณสมบัติของผนังเซลล์และกระบวนการรับผิดชอบการสังเคราะห์ และปรับปรุง และยอดดุลของกองกำลังระหว่างผนังเซลล์ส่วนขยายและความดัน turgorรูปร่างเซลล์ [3] ในที่สุด เป็นเรื่องน่าสนใจ สายพันธุ์ต่าง ๆสร้างก้านในวิธีที่แตกต่างกัน E. coli (เป็นแบคทีเรียแกรมลบแบคทีเรีย) และเกิด subtilis (แบคทีเรียแกรมบวก) ขยายใส่วัสดุผนังเซลล์ตามความยาวของทรงกระบอกส่วนของเซลล์ (รูปที่ 1a) [4,5] อย่างไรก็ตามPombe S. [6], ท่อละอองเกสรพืช [7], และอื่น ๆ บางอย่างแบคทีเรีย (A. tumefaciens, Corynebacterium glutamicum)[8,9] ขยายแทรกวัสดุผนังใหม่ที่เคล็ดลับเซลล์(รูปที่ 1b) ห้องกลไกเหล่านี้แนะนำที่รูปร่างเหมือนเหล็กอาจมีอิสระพัฒนาหลายครั้ง ในบทความนี้ เราอธิบายเราเข้าใจปัจจุบันกลไกสำหรับการขึ้นรูปเหล็กเช่นรูปร่างและคาดการณ์ในประโยชน์ได้วิวัฒนาการนี้รูปร่างที่เฉพาะ ศึกษา morphogenesis ของก้านจะมีกรอบแนวคิด และทดลองที่สามารถแล้วใช้กับรูปร่างที่ซับซ้อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ที่นี่ เราสำรวจวิธีการเซลล์สร้างคันชอบรูปร่าง
ไม้เรียว ทรงกระบอก ปลายมน
สมมาตรตามแนวรัศมีเป็นรูปทรงเรขาคณิตง่ายๆที่
แพร่หลายในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่มี . ศึกษาดี
ตัวอย่าง ได้แก่ เชื้อ Escherichia coli , Bacillus subtilis Agrobacterium tumefaciens
, ) , ( เซลล์ยีสต์เชื้อรา Aspergillus nidulens schizosaccharomyces pombe
,
)พืช ( ท่อ , ลำต้นและรากแกนเนื้อเยื่อชั้นผิว
ใน Arabidopsis thaliana pollen ) E . coli และ S . pombe แม้แต่
อัตราส่วนด้านที่คล้ายกัน ( ความยาวประมาณสี่ครั้ง
กว้าง ) มีเกือบ 100 เท่า ความแตกต่างของปริมาณและคุณภาพ รูปแบบของพื้นที่ที่แตกต่างกัน

หนึ่งการเก็งกำไรการเจริญเติบโต คือ รูปร่างและสัดส่วนของ
แท่งเหล่านี้อาจมีประโยชน์
วิวัฒนาการโดยเฉพาะคุณลักษณะทั่วไปของผนังเซลล์เป็นเซลล์
ผนังและความดันแล้วรู้สึกให้เซลล์รูปร่างของมัน ผนัง
สามารถถือได้ว่าเป็นเส้นใยบางๆ วัสดุยืดหยุ่น [
2 ] เมื่อผนังเซลล์ถูกลบออก , เซลล์สูญเสีย
รูปร่างของพวกเขา ในทางกลับกัน , แยกผนังเซลล์ส่วนใหญ่รักษา
รูปร่างของเซลล์ ในเซลล์เหมือนเดิม ,
ความแตกต่างขนาดใหญ่ในความดันออสโมติกผ่านเยื่อนี้
( แล้วรู้สึกมีแรงที่จะขยายผนังเซลล์
ยืดหยุ่นคล้ายคลึงกับความดันปล่อยบอลลูน ดังนั้นองค์ประกอบของผนังเซลล์ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงลักษณะ

คุณสมบัติทางกายภาพของผนังเซลล์และกระบวนการรับผิดชอบ
ของการสังเคราะห์และการเปลี่ยนแปลง และความสมดุลของแรงดึงดูดระหว่างผนังเซลล์และขยาย

แล้วรู้สึกกดดันในที่สุดรูปร่างเซลล์ [ 3 ] ที่น่าสนใจที่แตกต่างกันชนิด
สร้างแท่งในวิธีที่แตกต่างกัน E . coli ( แบคทีเรียแกรมลบ
) และ B . subtilis ( กรัมบวก ) เติบโต
การแทรกเซลล์ผนังวัสดุตามความยาวของส่วนทรงกระบอก
ของเซลล์ ( รูปที่ 1A ) [ 4 , 5 ] อย่างไรก็ตาม pombe
S . [ 6 ] , โรงงานท่อเรณู [ 7 ] และแบคทีเรียอื่น ๆบาง
( A . tumefaciens โคโรนีแบคทีเรียม , glutamicum )
[ 89 ] เติบโตโดยการใส่วัสดุใหม่ที่เซลล์ผนังเคล็ดลับ
( รูปที่ 1A ) กลไกเหล่านี้ตัดให้
ไม้เรียวเหมือนรูปร่างได้อิสระ มีวิวัฒนาการหลาย
ครั้ง ในการทบทวนนี้เราจะอธิบาย
ความรู้ปัจจุบันเกี่ยวกับกลไกของเราเป็นแท่งเหมือนรูปร่าง และ พิจารณาที่สุดวิวัฒนาการ

ข้อดีของรูปนี้โดยเฉพาะ การศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของแท่ง
จะให้แนวคิดและทดลองกรอบ
ที่จากนั้นจะสามารถใช้เพื่อรูปร่างที่ซับซ้อนมากขึ้น