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  • 發布時間:2022-01-20 16:03 原文鏈接: 科學家揭示植物mRNA胞間運輸的分子機制

    在植物中,某些轉錄因子在一個細胞中產生,但有時其mRNA可以通過胞間連絲或相鄰植物細胞之間的通道進行運輸,充當細胞間通信的移動信號。該系統有助于調控干細胞發育。但是其運輸的分子機制仍然知之甚少。

        1月13日,Science在線發表了美國冷泉港實驗室和華中農業大學教授David Jackson課題組研究論文。該研究表明 ,KN1 mRNA的細胞間運動需要核糖體RNA加工蛋白 44A (AtRRP44A)。AtRRP44A 通過胞間連絲促進mRNA運輸,以調控植物中干細胞依賴性過程。

        胞間通信在植物發育,抗病性和響應外部環境脅迫中起關鍵作用。作為有效細胞間通訊的策略,植物已經進化出由胞間連絲和韌皮部介導的植物特異性同源性途徑,以在細胞之間轉運信號分子。以往研究表明,各種類型的植物RNA種類,包括mRNA、siRNA、miRNA、rRNA和tRNA,可以從一個細胞移動到另一個細胞(短程)或系統地(遠程)潛在地調控整株植物的生理過程。玉米 KNOTTED1 (KN1) 同源域轉錄因子是第一個發現其蛋白和mRNA 通過胞間連絲運輸到細胞間,以控制植物干細胞的維持。然而其mRNA運輸的分子機制尚未得到解決。

        該研究在擬南芥中建立了一個基因篩選體系,并通過一系列實驗證實,AtRRP44A依賴性mRNA運輸是細胞間蛋白質運輸和干細胞所必需的。此外,研究表明,AtRRP44A的這一作用似乎與其在RNA代謝中的功能無關,AtRRP44A可能是通過與胞間連絲相互作用并介導KN1 mRNA的細胞間運輸。這種機制是多種植物中植物干細胞功能所必需的。不過,RRP44A 是否在其他植物移動RNA的運輸中起作用還有待觀察。


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