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世界杯线上平台在植物线粒体UPR信号转导机制研究中取得进展

发表日期:2022-11-16来源:放大 缩小

  线粒体是动植物细胞中重要的细胞器之一,是细胞物质代谢和能量代谢的重要场所,被称为“细胞的动力工厂”。线粒体蛋白质组由线粒体DNA(mtDNA)和细胞核DNA(nuDNA)共同编码组成。一旦细胞核蛋白-线粒体蛋白表达不平衡,会导致线粒体蛋白毒性应激反应。对线粒体蛋白毒性应激的一种反应称为线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt )。线粒体DNA 突变、线粒体蛋白导入受损以及其他线粒体功能障碍等都会触发UPRmt。相对于动物中 UPRmt的广泛研究,植物中对于UPRmt信号传导机制的了解很少。 

  中国科学院遗传发育研究所世界杯线上平台作物设计育种大团队的研究人员发现,与线粒体翻译抑制剂强力霉素(Dox)相似,DNA嵌入剂溴化乙锭(EtBr)也能够触发拟南芥UPRmt。而且,EtBr/Dox能够激活脱落酸(ABA)信号通路。ABA也能促进UPRmt基因的表达,如交替氧化酶AOX1a等。进一步研究发现ABA信号通路的关键调控因子ABI5能够直接结合AOX1a基因的启动子区,从而增强AOX1a基因的转录。本项研究揭示了ABA信号通路和植物线粒体UPR之间的联系。 

  该研究结果以“Mitochondrial proteotoxic stresses activate abscisic acid signaling in plants”为题于2022118日在线发表于Environmental and Experimental Botany杂志,邹艳敏副研究员为论文第一作者,已毕业硕士研究生刘泽阳为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委(32270321, 32070291, 32070555)和植物基因组学国家重点实验室的资助。     

  论文链接:https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2022.105134    

   

    A. EtBr处理对根部分生区细胞数目的影响。B. ABI5直接结合AOX1a基因的启动子区  

   

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