细胞命运决议是发育生物学的基本问题。植物中细胞命运尽管灵活性较高，但也高度依赖于细胞谱系：即细胞经历过的状况决议当时状况和未来发育潜能。我国科学院遗传与发育生物学研讨所焦雨铃课题组长时间研讨植物侧生分生组织的构成。侧生分生组织坐落高等植物叶腋，可以构成新的生长点，与顶端分生组织具有相似的器官发作才能。构成侧生分生组织的干细胞从何而来？研讨组前期工作发现，叶腋处一向保持未完全分解的干细胞团，是侧生分生组织的前体细胞。这个干细胞谱系继续表达分生组织标志基因STM。这个干细胞谱系怎么保持？该研讨从正向遗传挑选突变体下手，经过一系列的分子遗传学剖析，发现STM基因的自激活是保持干细胞谱系的要害。

焦雨铃研讨组经过很多挑选突变体，得到一个侧芽开始具有显着缺点的突变体，其叶腋处无法保持正常STM表达，叶腋处细胞逐渐分解。因而，该突变体中导致表型的ATH1基因是保持STM表达和脱分解细胞状况的要害基因。

ATH1基因编码的转录因子，与STM所编码的转录因子存在蛋白互作。随后一系列分子生化试验标明，ATH1可以直接结合STM基因位点，而且ATH1对STM基因的激活效果明显依赖于STM蛋白自身。根据上述成果，得到一个依赖于ATH1蛋白的STM自激活调控回路。在STM自激活调控中，ATH1蛋白具有DNA结合效果，STM蛋白具有转录激活效果，ATH1-STM以复合体方式完成STM自激活调控。进一步研讨发现，STM的表达保持STM位点的染色质处于敞开状况，使得在后续发育中STM的表达可以进一步激活，然后构成侧生分生组织。

该研讨提醒并具体阐释了一种经过要害基因的自激活保持干细胞谱系的调控回路，关于动植物中分生组织命运保持的机制研讨具有非常好的开始含义。一起，侧生分生组织活性研讨对农作物产值提高也具有理论指导含义。

该成果于4月2日正式宣布于Current Biology杂志，文章标题为A self-activation loop maintains meristematic cell fate for branching。焦雨铃研讨组博士毕业生曹秀卫为该论文的榜首作者，焦雨铃为该论文的通讯作者，王瑨、熊圆圆、杨海变、杨鸣雷、叶佩仪和英国约翰英纳斯中心的Sablowski团队也参加了本研讨。该研讨得到国家自然科学基金、中科院前沿科学要点研讨项目、中科院战略要点研讨项目、英国皇家学会牛顿高档学者项目和中科院-英国约翰英纳斯中心植物微生物科学杰出项目赞助。

图：STM自激活保持干细胞谱系和发育潜能

我国生物技术网诚邀生物范畴科学家在咱们的平台上，宣布和介绍国内外原创的科研成果。

本大众号由中科院微生物研讨所微生物资源与大数据中心承办