研究揭示植物干細胞調(diào)控新機制

　　近日，中國科學技術大學生命科學學院趙忠課題組研究揭示了植物干細胞調(diào)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(diào)控對于動物抑或是對于植物的生長發(fā)育而言具有重要意義，一旦干細胞功能發(fā)生異常，植物和動物的生長和發(fā)育均會出現(xiàn)嚴重缺陷。然而，目前對于植物和動物干細胞調(diào)控的共同機制尚不清楚。

　　先前研究有報道過氧化氫在動物干細胞分化的調(diào)控有著重要作用。該項研究表明，超氧根和過氧化氫作為新的信號調(diào)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，而過氧化氫主要在分化細胞PZ富集，這種分布模式依賴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(xiàn)絕大多數(shù)的超氧化物歧化酶特異在分化細胞PZ表達而過氧化物酶在干細胞CZ特異表達。CZ區(qū)超氧根通過正調(diào)控植物干細胞重要調(diào)控基因WUS的表達從而維持干細胞的穩(wěn)定；而PZ區(qū)過氧化氫可以促進細胞分裂調(diào)控分化過程。此外，研究還發(fā)現(xiàn)超氧根和過氧化氫之間形成balance、相互拮抗，并通過調(diào)控WUS而決定干細胞的命運。該研究揭示這種新的干細胞調(diào)控的信號可能在植物和動物中是保守的，并為研究ROS-介導的干細胞命運的調(diào)控機制提供了理論基礎。