中國科大趙忠組揭示植物干細胞調(diào)控的新機制
近日，中國科學技術(shù)大學生命科學學院趙忠課題組研究揭示了植物干細胞調(diào)控的新機制，相關(guān)結(jié)果以“Redox regulation of plant stem cell fate”為題，發(fā)表在著名期刊《EMBO Journal》雜志上。
干細胞維持與分化的調(diào)控不論對于動物還是對于植物的生長發(fā)育而言，都有著重要的意義，一旦干細胞功能發(fā)生異常，植物和動物的生長和發(fā)育都會出現(xiàn)嚴重的缺陷；然而目前對于植物和動物干細胞調(diào)控的共同機制知之甚少。
先前研究有報道過氧化氫在動物干細胞分化的調(diào)控有著重要作用。此研究表明，超氧根和過氧化氫作為新的信號調(diào)控植物干細胞的維持與分化。在植物莖頂端分生組織（SAM）中，超氧根主要在干細胞CZ富集，而過氧化氫主要在分化細胞PZ富集，這種分布模式依賴于一系列活性氧代謝基因在SAM中特異表達模式，研究發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)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干細胞CZ特異表達。CZ區(qū)超氧根通過正調(diào)控植物干細胞重要調(diào)控基因WUS的表達從而維持干細胞的穩(wěn)定；而PZ區(qū)過氧化氫可以促進細胞分裂調(diào)控分化過程。此外該研究還發(fā)現(xiàn)超氧根和過氧化氫之間形成balance、相互拮抗，并通過調(diào)控WUS而決定干細胞的命運。該研究揭示這種新的干細胞調(diào)控的信號可能在植物和動物中是保守的，并為研究ROS-介導的干細胞命運的調(diào)控機制提供了理論基礎(chǔ)。
生命科學學院博士生曾健為該文章的第一作者，趙忠教授為該文章的通訊作者。其它作者還有華南植物園董志誠研究員、同課題組的武海軍博士和田朝霞副教授。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。
論文鏈接:?http://emboj.embopress.org/content/early/2017/08/24/embj.201695955
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