植物が自ら伤口を修復する时の细胞増殖の仕组みを解明

植物は、茎などの一部が切断された际に、自らつなげて元通りにする修復能力を持っています。本研究では、このプロセスにおいて、伤口を埋めるために活性化された细胞分裂を适度に制御し、修復を完了させる役割を担う遗伝子At2-MMPを発见しました。
植物の茎を伤つけると、周辺の细胞が増殖し、伤害を受けた组织が修復、癒合することで机能が回復します。この性质は、果菜类や果树などの接ぎ木として利用されています。しかし、この过程について、细胞増殖の开始に関する研究は多くありますが、増殖のブレーキとなる抑制メカニズムに関する研究は、ほとんどありませんでした。
本研究では、シロイヌナズナを対象に、タンパク质分解酵素の一种础迟2-惭惭笔が、切断された花茎(花のついた茎)の组织修復プロセス中の细胞増殖の抑制メカニズムに重要であることを示しました。シロイヌナズナのAt2-MMP遗伝子が欠损した変异体(at2-mmp変异体)と野生型について、切断后の组织修復の様子を比较したところ、at2-mmp変异体では、切断部における异常な细胞増殖が促进されていました。
切断された野生型のシロイヌナズナの花茎では、切断后约3日目に髄组织(根や茎の中心部)で细胞増殖が始まりますが、At2-MMPの転写产物は、0日目から5日目にかけて徐々に増加し、7日目には减少して组织の修復が完了します。しかしat2-mmp変异体では、异常な细胞分裂が起きていることが画像解析で确认されました。一方、At2-MMP遗伝子を过剰に発现させた场合、野生型と同様に正常な伤の回復が観察されました。以上のことから、础迟2-惭惭笔は组织修復プロセスにおいて、切断部での细胞分裂を抑制し、异常な细胞増殖を防いで组织の修復に寄与していることが示されました。このような机能は、移动できない植物が伤害に対する自己治癒力を向上させるために获得した生存戦略の一つである可能性があります。
笔顿贵资料
プレスリリース研究代表者
筑波大学生命环境系帝京大学理工学部バイオサイエンス学科
朝比奈 雅志 教授
掲载论文
- 【题名】
- At2-MMP is required for attenuation of cell proliferation during wound healing in incised Arabidopsis inflorescence stems.
(础迟2-惭惭笔は切断したシロイヌナズナの花茎の组织癒合中の细胞増殖の抑制に必要である) - 【掲载誌】
- Plant and Cell Physiology
- 【顿翱滨】
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