一种基于实验与模拟的方法研究拟南芥（Arabidopsis thaliana）中的细胞间黏附现象

《Biophysical Journal》：An Experimental–Simulation Approach to Intercellular Adhesion in Arabidopsis thaliana

　　

Faezeh Afshar-Hatam|Bara Altartouri|Boone Gray|Joseph A. Turner

内布拉斯加大学林肯分校机械与材料工程系，美国内布拉斯加州林肯市

摘要

本文提出了一种用于研究野生型（WT）拟南芥（Arabidopsis thaliana）叶片中富含果胶层材料特性的量化方法。通过使用两种不同的圆锥形探针，测量活体叶片样本中富含果胶区域的深针插入反应，研究了该层的机械性能和粘附性能。一种探针为半径为5 μm的商用金刚石尖端，另一种为半径为110 nm的锐利钨尖端。随后利用ABAQUS软件中的粘聚区模型（CZM）对这一过程进行了建模，从而能够量化杨氏模量和断裂韧性。果胶的断裂韧性非常低（<1.5 J/m²），但仍足以维持细胞间的粘附。所提出的方法能够对不同突变体和发育阶段的果胶特性进行定量分析，为果胶在形态发生中的作用提供了新的机制见解。