記者7月14日從武漢華大生命科學研究院獲悉，該院聯(lián)合南方科技大學等單位，在單細胞水平上成功解密了擬南芥葉片衰老的過程。相關研究成果日前發(fā)表在國際學術期刊《細胞》上。
研究團隊基于自主研發(fā)的單細胞組學技術和時空組學技術，獲得涵蓋擬南芥各組織全生命周期關鍵階段的20個組織樣本，共計913769個高質量單細胞核轉錄組。在此基礎上，研究團隊構建了迄今為止植物領域取樣階段最全、數(shù)據(jù)量最大的單細胞圖譜，并鑒定出38種細胞類型。
基于這一圖譜，研究團隊解析了擬南芥葉片衰老過程中的關鍵細胞類型和基因的動態(tài)變化，并通過對多個組織中共有細胞類型的跨器官比較分析，揭示出器官保守性和特異性的轉錄因子調控網(wǎng)絡，為后續(xù)葉片的衰老研究奠定了基礎。
長期以來，如何精準量化植物葉片衰老狀態(tài)一直是植物發(fā)育生物學領域的一大難題。研究團隊篩選出1856個核心衰老相關基因和1875個年輕相關基因，并創(chuàng)新性地提出了衰老指數(shù)和年輕指數(shù)。
通過分析不同階段葉片中這些基因的轉錄表達量差異，研究團隊能夠評估每個細胞的衰老程度，實現(xiàn)了在單細胞分辨率下對葉片衰老狀態(tài)的定量評估。基于衰老指數(shù)和年輕指數(shù)，研究團隊構建了葉片發(fā)育的共表達基因調控網(wǎng)絡，并篩選出若干關鍵節(jié)點基因。這些基因可能在葉片衰老過程中發(fā)揮重要作用。
研究還發(fā)現(xiàn)，在葉片衰老過程中，營養(yǎng)物質的轉移與一個復雜的碳氮“運輸系統(tǒng)”相關。
糖轉運蛋白SWEET和SUC/STP家族中的一些關鍵基因，在葉片維管組織的韌皮部薄壁細胞和篩管伴胞等中展現(xiàn)出較高的細胞類型特異性。這些基因將糖從葉片運輸?shù)交ǘ浜凸v，或者參與糖的回收。
類似地，氨基酸轉運蛋白UmamiT和AAAP家族基因的表達也在韌皮部薄壁細胞中展現(xiàn)出較高的細胞類型特異性。它們負責將氨基酸從葉片傳送到其他部位，或將其回收到葉片中。
此外，研究團隊還發(fā)現(xiàn)跨器官的碳氮分配也表現(xiàn)出類似的細胞類型特異性。在根、莖、花和果莢等器官中，特定的碳和氮轉運蛋白組合在營養(yǎng)物質的運輸、回收和重新分配中起著重要作用。
這些研究結果揭示了植物在葉片衰老過程中高效轉運碳、氮營養(yǎng)的機制，為理解植物營養(yǎng)分配機制提供了重要的分子基礎。
記者7月14日從武漢華大生命科學研究院獲悉，該院聯(lián)合南方科技大學等單位，在單細胞水平上成功解密了擬南芥葉片衰老的過程。相關研究成果日前發(fā)表在國際學術期刊《細胞》上。
研究團隊基于自主研發(fā)的單細胞組學技術和時空組學技術，獲得涵蓋擬南芥各組織全生命周期關鍵階段的20個組織樣本，共計913769個高質量單細胞核轉錄組。在此基礎上，研究團隊構建了迄今為止植物領域取樣階段最全、數(shù)據(jù)量最大的單細胞圖譜，并鑒定出38種細胞類型。
基于這一圖譜，研究團隊解析了擬南芥葉片衰老過程中的關鍵細胞類型和基因的動態(tài)變化，并通過對多個組織中共有細胞類型的跨器官比較分析，揭示出器官保守性和特異性的轉錄因子調控網(wǎng)絡，為后續(xù)葉片的衰老研究奠定了基礎。
長期以來，如何精準量化植物葉片衰老狀態(tài)一直是植物發(fā)育生物學領域的一大難題。研究團隊篩選出1856個核心衰老相關基因和1875個年輕相關基因，并創(chuàng)新性地提出了衰老指數(shù)和年輕指數(shù)。
通過分析不同階段葉片中這些基因的轉錄表達量差異，研究團隊能夠評估每個細胞的衰老程度，實現(xiàn)了在單細胞分辨率下對葉片衰老狀態(tài)的定量評估。基于衰老指數(shù)和年輕指數(shù)，研究團隊構建了葉片發(fā)育的共表達基因調控網(wǎng)絡，并篩選出若干關鍵節(jié)點基因。這些基因可能在葉片衰老過程中發(fā)揮重要作用。
研究還發(fā)現(xiàn)，在葉片衰老過程中，營養(yǎng)物質的轉移與一個復雜的碳氮“運輸系統(tǒng)”相關。
糖轉運蛋白SWEET和SUC/STP家族中的一些關鍵基因，在葉片維管組織的韌皮部薄壁細胞和篩管伴胞等中展現(xiàn)出較高的細胞類型特異性。這些基因將糖從葉片運輸?shù)交ǘ浜凸v，或者參與糖的回收。
類似地，氨基酸轉運蛋白UmamiT和AAAP家族基因的表達也在韌皮部薄壁細胞中展現(xiàn)出較高的細胞類型特異性。它們負責將氨基酸從葉片傳送到其他部位，或將其回收到葉片中。
此外，研究團隊還發(fā)現(xiàn)跨器官的碳氮分配也表現(xiàn)出類似的細胞類型特異性。在根、莖、花和果莢等器官中，特定的碳和氮轉運蛋白組合在營養(yǎng)物質的運輸、回收和重新分配中起著重要作用。
這些研究結果揭示了植物在葉片衰老過程中高效轉運碳、氮營養(yǎng)的機制，為理解植物營養(yǎng)分配機制提供了重要的分子基礎。
本文鏈接：http://www.9978217.cn/v-146-3704.html我科學家發(fā)現(xiàn)擬南芥葉片衰老“開關”
相關文章：
中華美德名言警句01-12
四月你好唯美短句文案12-14
美好的晚安心語朋友圈27條11-16
寫情書給女朋友09-20
醫(yī)務工作人員述職報告07-26
召開董事會的會議通知11-16
名著童年讀后感09-27
未來的學校話題作文05-08
初中成長故事作文03-15
描寫春節(jié)的小學作文01-31
初一的幸福作文400字12-23
大連職業(yè)技術學院好嗎10-12
中班音樂蝴蝶教案12-20
就餐禮儀常識11-23
人工智能培訓總結范文10篇08-15