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PNAS:拟南芥BAM1/2受体激酶信号驱动CLE多肽介导的根端形成性细胞分裂

已有 620 次阅读 2020-12-25 08:35 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

BAM1/2 receptor kinase signaling drives CLE peptide-mediated formative cell divisions in Arabidopsis roots

第一作者Ashley D. Crook

第一单位北卡罗来纳大学教堂山分校

通讯作者Zachary L. Nimchuk


 Abstract 


背景回顾Cell division is often regulated by extracellular signaling networks to ensure correct patterning during development. In Arabidopsis, the SHORT-ROOT (SHR)/SCARECROW (SCR) transcription factor dimer activates CYCLIND6;1 (CYCD6;1) to drive formative divisions during root ground tissue development.


主要研究:Here, we show plasma-membrane-localized BARELY ANY MERISTEM1/2 (BAM1/2) family receptor kinases are required for SHR-dependent formative divisions and CYCD6;1 expression, but not SHR-dependent ground tissue specification. 


结果1:Root-enriched CLE ligands bind the BAM1 extracellular domain and are necessary and sufficient to activate SHR-mediated divisions and CYCD6;1 expression. Correspondingly, BAM-CLE signaling contributes to the restriction of formative divisions to the distal root region.


结果2:Additionally, genetic analysis reveals that BAM-CLE and SHR converge to regulate additional cell divisions outside of the ground tissues.


结论:Our work identifies an extracellular signaling pathway regulating formative root divisions and provides a framework to explore this pathway in patterning and evolution.


 摘  要 


细胞分裂常受到胞外的信号转导网络调控,以确保发育过程中正常的模式建成。在拟南芥中,SHR/SCR转录因子二聚物会激活CYCLIND6;1基因的表达,从而驱动根基本组织(ground tiissue:包括皮层cortex和内皮层endodermis)发育过程中的形成性分裂。本文中,作者发现定位于质膜的BAM1/2家族受体激酶对于SHR介导的形成性分裂和CYCD6;1 表达是必需的,但是对于SHR介导的基本组织特化却不是必需的。在根中富集的CLE配体结合BAM1的胞外结构域,是激活SHR介导的分裂和CYCD6;1 表达的充分必要条件。BAM-CLE信号转导作用于将SHR介导的形成性分裂限制在根的末端区域。另外,遗传分析显示BAM-CLE和SHR会收敛于调控根基本组织外的额外细胞分裂。本文的工作鉴定了一个调控根端形成性细胞分裂的胞外信号转导通路,并为解释这一途径在植物模式建成和演化中的作用提供了大体框架。


p.s. Formative cell divisions utilizing precise rotations of cell division planes generate and spatially place asymmetric daughters to produce different cell layers. Therefore, by shaping tissues and organs, formative cell divisions dictate multicellular morphogenesis.

形成性细胞分裂利用细胞分裂板的精确旋转,形成子细胞,并将两个子细胞不对称地放置以产生不同的细胞类型。因此,形成性细胞分裂通过塑造组织和器官,控制着多细胞生物的形态发生。


 通讯作者 

**Zachary L. Nimchuk**


研究方向:植物干细胞信号转导网络


doi: https://doi.org/10.1073/pnas.2018565117


Journal: PNAS

Published date: Dec 22, 2020



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