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PNAS:拟南芥茎尖分生组织中干细胞稳态维持机制

已有 2634 次阅读 2020-8-26 08:44 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

Integration of pluripotency pathways regulates stem cell maintenance in the Arabidopsis shoot meristem

第一作者Ying Hua Su

第一单位山东农业大学

通讯作者Xian Sheng Zhang


 Abstract 


背景回顾In the shoot meristem, both WUSCHEL(WUS) and SHOOT MERISTEMLESS (STM), two transcription factors with overlapping spatiotemporal expression patterns, are essential for maintaining stem cells in an undifferentiated state.


提出问题Despite their importance, it remains unclear how these two pathways are integrated to coordinate stem cell development. 


主要发现Here, we show that the WUS and STM pathways in Arabidopsis thaliana converge through direct interaction between the WUS and STM proteins.


结果STM binds to the promoter of CLAVATA3 (CLV3) and enhances the binding of WUS to the same promoter through the WUS–STM interaction. Both the heterodimerization and simultaneous binding of WUS and STM at two sites on the CLV3 promoter are required to regulate CLV3 expression, which in turn maintains a constant number of stem cells. Furthermore, the expression of STM depends on WUS, and this WUS-activated STM expression enhances the WUS-mediated stem cell activity.


结论:Our data provide a framework for understanding how spatial expression patterns within the shoot meristem are translated into regulatory units of stem cell homeostasis.


 摘  要 


在茎尖分生组织中,WUSSTM两个转录因子存在相互重叠的时空表达模式,对于干细胞维持一个未分化的状态至关重要。尽管这两个转录因子很重要,但是他们如何协调调控干细胞的发育还不清楚。本文中,作者发现拟南芥中WUS和STM通过直接的相互间作用来发挥功能。STM能够结合CLV3基因的启动子区,并且通过与WUS的互作增强WUS结合到CLV3基因启动子区的能力。WUS和STM的异二聚化以及同时分别结合到CLV3启动子的两个位点上对于调控CLV3基因的表达都是必需的,进而保证了干细胞维持在一个稳定的数量。此外,STM基因的表达又依赖于WUS,并且WUS激活的STM表达能够增强WUS介导的干细胞活性。因此,本文的研究揭示了茎尖分生组织中的时空表达模式如何转化为干细胞稳态的调控单元。


 通讯作者 


**张宪省**


个人简介:

1982年,山东农业大学,学士;

1988年,山东农业大学,硕士;

1990年,美国加州大学戴维斯分校,访问学者;

1997年,中国农业大学,博士。


研究方向:

植物发育的分子基础与植物生物技术


doi: 10.1073/pnas.2015248117


Journal: PNAS

First Published: Augus 24, 2020



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