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【中国科学报】科学家揭示植物mRNA胞间运输的分子机制

发布时间：2022-02-18 14:18:55 浏览次数：187 来源：华中农业大学若有侵权请联系400-0815-589删除

在植物中，某些转录因子在一个细胞中产生，但有时其mRNA可以通过胞间连丝或相邻植物细胞之间的通道进行运输，充当细胞间通信的移动信号。该系统有助于调控干细胞发育。但是其运输的分子机制仍然知之甚少。

1月13日，Science在线发表了美国冷泉港实验室和华中农业大学教授David Jackson课题组研究论文。该研究表明，KN1 mRNA的细胞间运动需要核糖体RNA加工蛋白 44A (AtRRP44A)。AtRRP44A 通过胞间连丝促进mRNA运输，以调控植物中干细胞依赖性过程。

胞间通信在植物发育，抗病性和响应外部环境胁迫中起关键作用。作为有效细胞间通讯的策略，植物已经进化出由胞间连丝和韧皮部介导的植物特异性同源性途径，以在细胞之间转运信号分子。以往研究表明，各种类型的植物RNA种类，包括mRNA、siRNA、miRNA、rRNA和tRNA，可以从一个细胞移动到另一个细胞（短程）或系统地（远程）潜在地调控整株植物的生理过程。玉米 KNOTTED1 (KN1) 同源域转录因子是第一个发现其蛋白和mRNA 通过胞间连丝运输到细胞间，以控制植物干细胞的维持。然而其mRNA运输的分子机制尚未得到解决。

该研究在拟南芥中建立了一个基因筛选体系，并通过一系列实验证实，AtRRP44A依赖性mRNA运输是细胞间蛋白质运输和干细胞所必需的。此外，研究表明，AtRRP44A的这一作用似乎与其在RNA代谢中的功能无关，AtRRP44A可能是通过与胞间连丝相互作用并介导KN1 mRNA的细胞间运输。这种机制是多种植物中植物干细胞功能所必需的。不过，RRP44A 是否在其他植物移动RNA的运输中起作用还有待观察。

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