Araştırma, kök gelişimini düzenleyen yeni bir sirkadiyen saat mekanizması ortaya koyuyor
Biyolojik saat, ışık ve sıcaklık gibi çevresel faktörlerin sirkadiyen ritim değişikliklerini algılayabilir ve öngörebilir.Hücre fizyolojisi, metabolik aktiviteler ve çeşitli gelişim süreçlerini koordine ederek, zaman boyutunda bitki büyümesi ve gelişimi için uyarlanabilir avantajlar sağlar. Biyolojik saat sistemi, harici çevresel sinyalleri algılamak için bir giriş yolu, çevresel faktörlerin sirkadiyen dinamik değişikliklerini entegre eden merkezi bir osilatör ve büyüme ve metabolizmayı düzenlemek için bir çıkış yolu içerir. Günümüzde, hipokotil hücrelerin çiçeklenme zamanı ve sirkadiyen uzaması gibi çeşitli büyüme ve gelişme süreçlerinin ve malzeme metabolizmasının zaman boyutunda biyolojik saat tarafından düzenlendiği bilinmektedir, ancak biyolojik saatin kök gelişimini düzenleyip düzenlemediği ve bununla ilgili mekanizmalar değildir. Emin değil.
Çin Bilimler Akademisi Botanik Enstitüsü'nden Wang Lei'nin araştırma grubu, genetik kanıtlarla birleştirilen çeşitli fizyolojik ve biyokimyasal deneyler aracılığıyla, kök morfolojik gelişimini düzenleyen bitki biyolojik saatinin moleküler mekanizmasını kapsamlı ve sistematik olarak analiz etti. Önceki çalışmalar, Arabidopsis'teki şeker aracılı TOR sinyallerinin, algılama hücrelerinin enerji durumu aracılığıyla kök apikal meristemdeki hücrelerin proliferasyon aktivitesini düzenleyebileceğini göstermiştir. Araştırmacılar, TOR geninin transkripsiyon seviyesinin güçlü bir sirkadiyen ritim sunduğunu buldular.Yayınlanan büyük verilere dayanan biyoinformatik analiz, PRRs proteini ve TOR'un düzenlenmesinde yer alan genlerin yüksek derecede örtüştüğünü gösteriyor. Diğer fizyolojik ve biyokimyasal deneyler, PRR mutantlarının şekerle aktive olan TOR sinyaline duyarlılığının azaldığını, köklerdeki TOR'un transkripsiyon düzeyinin azaldığını, kök apikal meristemdeki hücre proliferasyon aktivitesinin zayıfladığını ve köklerin büyümesinin de PRRs proteini nedeniyle kısıtlandığını gösterdi. Prr579 mutantında TOR mRNA düzeyindeki azalmanın, PRR proteininin doğrudan bir etkisi olmayabileceğini gösteren, esas olarak bir transkripsiyonel inhibitör görevi görür. Araştırmacılar ayrıca prr579 mutantında, RNA'yı bağlama yeteneğine sahip CCCH çinko parmak proteini kodlayan gen TZF1'in ekspresyonunun yukarı regüle edildiğini ve PRR'lerin TZF1 promotörüne bağlanıp transkripsiyonel ekspresyonunu inhibe edebileceğini analiz ettiler; PRR'ler ve TZF1 aynı sinyal yolunda hareket eder. Arabidopsis köklerinin morfolojik gelişimini düzenler; TZF1 proteini, doğrudan TOR mRNA'ya bağlanabilir ve stabilitesini etkileyebilir, böylece TOR sinyalini negatif olarak düzenleyerek köklerin morfolojik gelişimini etkiler.
Çalışma, bitki sirkadiyen saat çekirdek osilatörlerinin temel faktörleri olan PRR5, PRR7 ve PRR9'un, bitki kökü meristemlerinde hücre bölünmesinin aktivitesini düzenlemek için transkripsiyon ve transkripsiyon sonrası mekanizmaları entegre ederek zaman boyutundaki TZF1-TOR sinyal yolunu ince bir şekilde düzenlediğini buldu. Ayrıca, köklerin morfolojik gelişimini düzenleyen moleküler mekanizma, bitki büyümesini ve gelişimini düzenleyen bitki biyolojik saatinin moleküler mekanizmasının anlaşılmasını genişletir.
Araştırma yakın zamanda uluslararası akademik dergi Nucleic Acids Research'de (Nucleic Acids Research) çevrimiçi olarak yayınlandı. Wang Lei'nin araştırma grubu mühendisi Li Bin ve mezun doktora öğrencisi Wang Yan, makalenin ilk ortak yazarları ve Wang Lei, makalenin ilgili yazarı. Bu araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Genel Programı, Çin Bilimler Akademisi Anahtar Sınır Bilim Araştırma Projesi, Çin Bilimler Akademisi Stratejik Öncü Bilim ve Teknoloji Özel Projesi (Kategori B) ve Merkez Organizasyon Bölümü'nün "Bin Genç Yetenek Programı" tarafından desteklenmektedir.
PRR-TZF1-TOR moleküler yolu, sirkadiyen saatle düzenlenen kök morfolojik gelişimine aracılık eder
Kaynak: Botanik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
