研究揭示植物干細胞調控新機制

　　近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院趙忠課題組研究揭示了植物干細胞調控的新機制，研究結果以Redox regulation of plant stem cell fate為題，發(fā)表在EMBO Journal上。

　　干細胞維持與分化的調控對于動(dòng)物抑或是對于植物的生長(cháng)發(fā)育而言具有重要意義，一旦干細胞功能發(fā)生異常，植物和動(dòng)物的生長(cháng)和發(fā)育均會(huì )出現嚴重缺陷。然而，目前對于植物和動(dòng)物干細胞調控的共同機制尚不清楚。

　　先前研究有報道過(guò)氧化氫在動(dòng)物干細胞分化的調控有著(zhù)重要作用。該項研究表明，超氧根和過(guò)氧化氫作為新的信號調控植物干細胞的維持與分化。在植物莖頂端分生組織（SAM）中，超氧根主要在干細胞CZ富集，而過(guò)氧化氫主要在分化細胞PZ富集，這種分布模式依賴(lài)于一系列活性氧代謝基因在SAM中特異表達模式，研究發(fā)現絕大多數的超氧化物歧化酶特異在分化細胞PZ表達而過(guò)氧化物酶在干細胞CZ特異表達。CZ區超氧根通過(guò)正調控植物干細胞重要調控基因WUS的表達從而維持干細胞的穩定；而PZ區過(guò)氧化氫可以促進(jìn)細胞分裂調控分化過(guò)程。此外，研究還發(fā)現超氧根和過(guò)氧化氫之間形成balance、相互拮抗，并通過(guò)調控WUS而決定干細胞的命運。該研究揭示這種新的干細胞調控的信號可能在植物和動(dòng)物中是保守的，并為研究ROS-介導的干細胞命運的調控機制提供了理論基礎。