最近,在国家自然科学基金和科技部“973”项目的资助下,南京大学固体微结构物理国家实验室和物理学院教授、苏州大学软凝聚态物理及交叉研究中心教授马余强课题组,在软凝聚态和生物物理交叉领域取得了系列重要进展,其中两项成果分别刊登在最近出版的美国《国家科学院院刊》(PNAS)和《自然—纳米技术》(Nature Nanotechnology)上。

  发表在美国《国家科学院院刊》上的论文题目为《理解植物细胞皮层微管自组织的相行为》,作者是南京大学物理学院2007级博士生施夏清和导师马余强。

  据马余强介绍,植物细胞皮层微管阵列是一种独特的细胞骨架结构。与动物细胞不同的是,植物细胞骨架没有中心体。在细胞分裂间期,微管分布在液泡和植物细胞质膜之间的细胞质壳层中。1962年,Paul Green就推测在植物细胞皮层存在高度各向异性的物质结构。1963年,Ledbetter和Porter在植物细胞质膜下观察到平行排列的环纹状结构,并将这种独特的纤维状物质命名为“微管”。“这种环纹状结构就是植物细胞皮层微管阵列,它在植物细胞形态发生中起着至关重要的作用”。2003年,通过荧光显微技术,Sidney L.Shaw等人观察到微管在质膜上的“踏车”(treadmilling)运动。2004年,Ram Dixit和Richard Cyr进一步发现,“踏车”运动导致微管之间相互碰撞,并可能诱发微管的自发有序化。这些发现引发了微管有序化方面的理论探讨。特别有意义的一个挑战是,在没有中心体的情况下,细胞分裂周期中不同时期的微管组织形态是如何形成和调控的。