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    生命科學學院王浩課題組發表HDA6表觀調控ROP6表達和信號傳導以及葉片細胞極性的新機制

    來源單位及審核人:生命科學學院 王海洪編輯:李彥華審核發布:安沛 發布時間:2024-01-15瀏覽次數:10

      112日,華南農業大學生命科學學院王浩教授團隊聯合中國科學院華南植物園在《New Phytologist(2023IF:9.4) 在線發表了題為“HDA6 modulates Arabidopsis pavement cell morphogenesis through epigenetic suppression of ROP6 GTPase expression and signaling”的研究論文。該研究揭示了在擬南芥葉片表皮細胞的發育過程中,組蛋白去乙?;?/span>HDA6表觀調控小G蛋白ROP6介導的細胞骨架空間分布在葉表皮細胞極性建立與維系中的生物學功能和分子作用機制。

      植物葉表皮扁平細胞作為研究植物界細胞極性建立與形態發生復雜性的典型模型系統,呈現出如拼圖般的形態特征。這種扁平細胞的鑲嵌模式賦予了細胞抗拉伸的機械強度,從而維持葉表面結構的完整性和提供適應外界環境的能力。在植物發育過程中,與Rho相關的GTP分子開關(ROPs)及其下游信號通路對細胞極性的形成與維系發揮關鍵的生物學功能,但是對ROP的轉錄調控機制一直都尚未被研究和解析。本研究深入研究了組蛋白去乙酰酶HDA6如何通過表觀遺傳機制調控ROP6的轉錄,并進一步影響擬南芥葉表皮細胞的細胞極性形成和細胞形態發生。研究發現,HDA6突變axe1-4出現了葉片卷曲和葉表皮細胞細胞極性喪失的情況。進一步細胞學研究發現,其與細胞骨架微絲和微管的空間分布與結構改變有關,它們是決定葉表皮細胞極性形成的關鍵因素。接下來通過轉錄分析和染色質免疫沉淀分析,發現HDA6通過組蛋白H3k9k14去乙?;禺愋缘匾?/span>ROP6表達。更重要的是,顯性負性效應rop6的過表達在axe1-4突變體中恢復了拼圖狀的細胞形態。本研究揭示了HDA6通過表觀遺傳抑制ROP6的轉錄來調控擬南芥葉表皮細胞極性建立和維系以及葉片形態發生中的關鍵作用。它揭示了HDA6ROP6轉錄調控中的重要地位,并為組蛋白去乙?;?/span>HDA6ROP6介導的細胞骨架空間分布在葉表皮細胞發育中的功能和相互作用提供了有力的證據。

      華南農業大學生命科學學院博士研究生杜小娟為該文第一作者,生命科學學院王浩教授和趙利鋒副教授以及中國科學院華南植物園的羅鳴研究員為本文的共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金委重大研究計劃和面上項目以及廣東省自然科學基金項目的資助。

      論文鏈接:https://DOI.org/10.1111/nph.19532


    文圖/生命科學學院 趙利鋒

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