活體植物細胞建構細胞壁過程首度曝光！揭開300年未解之謎

科學家首次成功捕捉活體植物細胞重建保護性細胞壁的完整過程！這項發表於《科學進展》期刊的突破性研究，透過高解析度縮時攝影技術，揭開了這個困擾學界300多年的生物學謎團。研究團隊特別設計的分子探針讓新生纖維素發出螢光，使整個組裝過程清晰可見。

細胞壁的主要成分纖維素是地球上最豐富的有機化合物，但羅格斯大學生物工程師Shishir Chundawat指出：「我們至今仍不清楚它的合成機制。」這項研究不僅有助於理解植物生物學基礎原理，更可能為生質燃料等植物衍生產品帶來革命性突破。

研究團隊選用阿拉伯芥細胞進行實驗，先去除其細胞壁後，在特殊設計的顯微環境下觀察再生過程。為避免傷害細胞，他們開發了低光源顯微系統、維持18°C恆溫環境，並使用不會干擾細胞壁重建的螢光分子探針。研究人員以每6分鐘一次的頻率連續拍攝24小時，捕捉到14個無壁細胞重建保護層的完整過程，某些快速變化的階段甚至以20秒間隔進行特寫記錄。

羅格斯大學植物生物學家Eric Lam說明，細胞壁形成可分為四個關鍵階段：首先細胞外層酶分泌出短纖維素片段在表面遊動；接著這些片段開始碰撞連結；然後纖維素纖維逐漸增厚延長，並與垂直纖維交聯成網狀結構；最後這個網狀結構持續重組壓密，最終形成堅固穩定的細胞壁。

羅格斯大學生物物理學家Sang-Hyuk Lee強調，這項研究特別解開了纖維素並非以長鏈形式產生的關鍵謎題，這些細節自300多年前人類首次透過顯微鏡觀察細胞壁以來始終成謎。這項突破性發現將為植物生物學基礎研究開創全新篇章。