基础医学

揭示AtRRP44a蛋白护送mRNA通过植物胞间连丝

作者:佚名 来源:MedSci梅斯 日期:2022-01-15
导读

         2022年1月15日讯/生物谷BIOON/---发育中的植物嫩枝如何知道如何、在哪里以及何时生长?分裂细胞(dividing cell)需要相互传递信息以协调生长。在植物中,重要的信息被包装到信使RNA(mRNA)中,在细胞之间传递。 在一项新的研究中,通过研究芥菜类植物拟南芥,美国冷泉港实验室(CSHL)的David Jackson教授和他的团队发现,mRNA信息需要一种特殊的蛋白来护送它们到

关键字:  mRNA 

        2022年1月15日讯/生物谷BIOON/---发育中的植物嫩枝如何知道如何、在哪里以及何时生长?分裂细胞(dividing cell)需要相互传递信息以协调生长。在植物中,重要的信息被包装到信使RNA(mRNA)中,在细胞之间传递。

        在一项新的研究中,通过研究芥菜类植物拟南芥,美国冷泉港实验室(CSHL)的David Jackson教授和他的团队发现,mRNA信息需要一种特殊的蛋白来护送它们到它们需要去的地方。没有这种护送,细胞就不能协调,植物就不能正常发育。相关研究结果发表在2022年1月14日的Science期刊上,论文标题为“An RNA exosome subunit mediates cell-to-cell trafficking of a homeobox mRNA via plasmodesmata”。

        与动物细胞不同,植物细胞被一层坚硬的细胞壁所包围。信息可以通过称为胞间连丝(plasmodesmata)的小孔穿过细胞壁。论文第一作者、Jackson实验室博士后研究员Munenori Kitagawa说,“胞间连丝是嵌入细胞壁的纳米通道。它们介导包括蛋白、mRNA、激素、离子和营养物在内的各种信号在细胞间运输。”

        拟南芥,图片来自Wikipedia。

        Kitagawa想知道胞间连丝的通道如何调节信息在细胞间传递。这些作者发现mRNA信号传递依赖于一种名为AtRRP44a的蛋白。降低AtRRP44a的数量减缓了mRNA信息的移动;缺乏正确的信息,植物无法正常发育。其他植物、酵母和动物中也存在与这种护送蛋白类似的蛋白。他们能够用玉米信号系统的一部分替换拟南芥信号系统的一部分,并恢复它们的正常发育,这表明这种信号系统在许多种植物中都是相似的。

        Jackson说,“植物是非常复杂的。我们认为它们只是呆在环境中不动,但实际上它们在处理大量的信息。植物的不同部分正在相互交流,分享它们是否受到了病原体的攻击或是否需要一些营养物。”

        在之前的一项相关研究中,Jackson和纽约大学的合作者们已发现,通过胞间连丝运输的信号可以增加玉米根部的细胞层数量,使这种植物可能对环境变化有更强的适应力(Science, 2021, doi:10.1126/science.abj2327)。

        美国国家科学基金会生物科学局项目官员John McDowell说,“这篇论文代表了在了解细胞之间如何交换信息以控制发育和其他过程方面的重要一步。通过揭示细胞间交流的一种新的组成部分,这项新的研究为进一步的调查打开了大门,使我们最终能够驾驭这一过程。”(生物谷 Bioon.com)

        参考资料:

        Munenori Kitagawa et al.An RNA exosome subunit mediates cell-to-cell trafficking of a homeobox mRNA via plasmodesmata. Science, 2022, doi:10.1126/science.abm0840.

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