中國科大揭示植物幹細胞調控新機制

近日，中國科學技術大學生命科學學院趙忠課題組研究揭示了植物幹細胞調控的新機制，研究結果以 Redox regulation of plant stem cell fate 為題，發表在 EMBO Journal 上。

幹細胞維持與分化的調控對於動物抑或是對於植物的生長發育而言具有重要意義，一旦幹細胞功能發生異常，植物和動物的生長和發育均會出現嚴重缺陷。然而，目前對於植物和動物幹細胞調控的共同機制尚不清楚。

先前研究有報道過氧化氫在動物幹細胞分化的調控有著重要作用。該項研究表明，超氧根和過氧化氫作為新的信號調控植物幹細胞的維持與分化。在植物莖頂端分生組織（SAM）中，超氧根主要在幹細胞 CZ 富集，而過氧化氫主要在分化細胞 PZ 富集，這種分布模式依賴於一系列活性氧代謝基因在 SAM 中特異表達模式，研究發現絕大多數的超氧化物歧化酶特異在分化細胞 PZ 表達而過氧化物酶在幹細胞 CZ 特異表達。CZ 區超氧根通過正調控植物幹細胞重要調控基因 WUS 的表達從而維持幹細胞的穩定；而 PZ 區過氧化氫可以促進細胞分裂調控分化過程。此外，研究還發現超氧根和過氧化氫之間形成 balance、相互拮抗，並通過調控 WUS 而決定幹細胞的命運。該研究揭示這種新的幹細胞調控的信號可能在植物和動物中是保守的，並為研究 ROS- 介導的幹細胞命運的調控機制提供了理論基礎。

該研究是在科技部、中科院以及國家自然科學基金委的資助下完成的。

http://emboj.embopress.org/content/early/2017/08/24/embj.201695955

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