Microtubules promote the non-cell autonomous action of microRNAs by inhibiting their cytoplasmic loading onto ARGONAUTE1 in Arabidopsis

第一作者：Lusheng Fan

第一单位：加州大学河滨分校

通讯作者：Xuemei Chen

 Abstarct 

背景+问题：Mobile microRNAs (miRNAs) serve as local and long-distance signals in the developmental patterning and stress responses in plants. However, mechanisms governing the non-cell autonomous activities of miRNAs remain elusive. 

移动的miRNAs是植物发育模式建成和胁迫响应中的局域和长距离信号。但是，赋予miRNAs非细胞自主性活性的分子机制还不清楚。

主要发现：Here, we show that mutations that disrupt microtubule dynamics are specifically defective for the non-cell autonomous actions of mobile miRNAs, including miR165/6 that is produced in the endodermis and moves to the vasculature to pattern xylem cell fates in Arabidopsis roots. 

本文中作者发现拟南芥中微管动力的破坏会导致移动miRNAs的非细胞自主性作用发生缺陷，其中就包括原本由根组织内皮层细胞产生、而后迁移至维管，作用于木质部细胞命运模式建成的miR165/6。

结果：We show that KTN1, a subunit of a microtubule-severing enzyme, is required in source cells to inhibit the loading of miR165/6 into ARGONUATE1 (AGO1), which is cell autonomous, to enable the miRNA to exit the cell. Microtubule disruption enhances the association of miR165/6 with AGO1 in the cytoplasm. 

作者发现内皮层中的微管剪切酶亚基KTN1对于抑制miR165/6装载至AGO1是必须的，该过程是细胞自主性的，以保证miR165/6能够迁移出内皮层细胞。微管的破坏增强了胞质中miR165/6和AGO1的关联。

结论：These findings suggest that although cell-autonomous miRNAs load onto AGO1 in the nucleus, the cytoplasmic AGO1 loading of mobile miRNAs is a key step regulated by microtubules to promote the range of miRNA cell-to-cell movement.

这些发现表明尽管miRNA在细胞核中装载至AGO1蛋白是细胞自主性的，但胞质AGO1装载可移动的miRNAs是受微管调节的一个关键步骤，以促进miRNAs在细胞间的移动范围。

p.s.

细胞自主性（cell autonomous）：多细胞生物的一种遗传特性，其中只有发生遗传突变的细胞表现出突变的表型。具有细胞自主性功能的基因表明，该基因的产物参与信号接收、信号转导，但不参与细胞间的相互作用。

非细胞自主性（non-cell autonomous）：遗传突变的细胞会导致其他未发生突变细胞也表现出突变表型。具有非细胞自主性功能的基因表明，该基因的产物是信号分子或参与信号分子的合成。

** Xuemei Chen **

doi: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2022.03.015

Journal: Developmental Cell

Published date: April 15, 2022