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PNAS:茎尖分生组织中的细胞分裂诱导miR156的丰度下降,从而介导植株由幼年向成年的发育转变

已有 875 次阅读 2021-11-27 14:32 |个人分类:每日摘要|系统分类:论文交流

Cell division in the shoot apical meristem is a trigger for miR156 decline and vegetative phase transition in Arabidopsis

第一作者Ying-Juan Cheng

第一单位中科院植物生理生态研究所

第一通讯Jia-Wei Wang


 Abstract 


背景回顾What determines the rate at which a multicellular organism matures is a fundamental question in biology. In plants, the decline of miR156 withageserves as an intrinsic, evolutionarily conserved timer for the juvenile-to-adult phase transition


提出问题However, the way in which age regulates miR156 abundance is poorly understood. 


主要发现:Here, we show that the rate of decline in miR156 is correlated with developmental age rather than chronological age. 


分子机理:Mechanistically, we found that cell division in the apical meristem is a trigger for miR156 decline. The transcriptional activity of MIR156 genes is gradually attenuated by the deposition of the repressive histone mark H3K27me3 along with cell division.


结论:Our findings thus provide a plausible explanation of why the maturation program of a multicellular organism is unidirectional and irreversible under normal growth conditions and suggest that cell quiescence is the fountain of youth in plants.


 摘 要 


在生物学中,什么决定了多细胞生物成熟速度是一个十分重要且基础的问题。在植物中,miR156随着年龄的增长而下降,作为一种内源的、演化上保守的生物计时器,控制植物从幼年向成年的发育时期转变。但是,年龄又是如何调控miR156的丰度还不清楚。本文中,作者发现相比于时间年龄,植物体内的miR156下降速率与发育年龄更加相关。机理上,作者发现顶端分生组织中的细胞分裂是miR156下降的诱导因素。MIR156基因的转录活性随着细胞分裂,受到抑制性组蛋白修饰H3K27me3沉积而导致的逐渐减弱。本文的研究发现为正常生长条件下多细胞生物的成熟程序在是单向且不可逆提供了一个合理的解释,并且表明细胞静止是植物“永葆”青春的源泉。


 通讯作者 

** 王佳伟 **


个人简介:

1995-1999年,上海交通大学,学士;

1999-2005年,中科院植物生理生态研究所,博士;

2005-2011年,马克斯·普朗克发育生物学研究所,博后;

2011年-至今,中科院植物生理生态研究所,研究员。


研究方向植物时序性发育和生命周期

1)植物如何从一个单细胞合子通过细胞分裂和分化发育成为一个多细胞的个体;

2)年龄不可逆的分子机理;

3)年龄如何调控植物再生能力和干细胞基因组的稳定性;

4)植物生活习性自然变异的遗传学基础;

5)多年生植物生活习性及其干细胞长久维持的分子机理。


doi: https://doi.org/10.1073/pnas.2115667118


Journal: PNAS

Published date: November 16, 2021




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1 李宏翰

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