专栏名称: ThePlantCell

The Plant Cell, published by ASPB, reports novel research of special significance in plant biology.

一个控制维管发育的转录调控网络

ThePlantCell · 公众号 · · 2020-02-28 08:00

正文

The Plant Cell In a Nutshells: Casting a network to capture vascular development

文：Margot E. Smit, Siobhan M. Brady, and J. Peter Etchells，

译：Wei Hu, TPC Assistant Features Editor

Smit et al. 近期在The Plant Cell发表了题为A PXY-Mediated Transcriptional Network Integrates Signaling Mechanisms to Control Vascular Development in Arabidopsis的论文，发现了一个控制拟南芥维管束发育的一个前馈回路。

研究背景：维管束组织在植物体内转运水，盐分和光合产物。木质部从根部向上运输水和盐分，韧皮部则在整株植物中分配水和糖分。随着植物的生长，部分地由于木质维管束组织的扩张，茎会长厚。位于木质部和韧皮部之间的干细胞分裂并发育成木质部和韧皮部。这些细胞分裂增加了维管束组织的大小，并为植物提供了结构支持。基于维管束组织的重要性，干细胞的分裂和命运必须加以严格调控。控制维管束干细胞的细胞分裂速率或其木质部/韧皮部命运的好几种蛋白已被发现。

核心问题：PXY控制维管束干细胞的分裂速率，它也在将木质部和韧皮部组织到两个分离域的过程中起作用。但我们不知道PXY是如何控制这两个独立的过程。我们的目标是鉴定出有助于解释PXY角色的遗传互作。

研究发现：我们研究了拟南芥维管束基因的转录调控。通过使用增强的酵母单杂交分析法，我们鉴定了DNA结合蛋白与 DNA调控序列之间的相互作用。从690种相互作用中我们构建了一个潜在的转录调控网络。此网络包含一个有趣的受控于PXY的前馈回路。在我们的网络中，LBD4受到WOX14和TMO6的双重调节，但WOX14也调节TMO6。结果，WOX14以两种方式影响LBD4：直接和间接地通过TMO6。我们研究了这些成分之间的遗传互作，发现PXY调节此前馈回路的组分来控制维管束干细胞的分裂。此外，PXY对LBD4的调控也标识了在干细胞和韧皮部细胞之间的边界。因此，我们确定了PXY用来调节维管束干细胞分裂速率和命运分离的遗传机制。