-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
北京大学《Plant Cell》新文章
【字体: 大 中 小 】 时间:2011年04月22日 来源:生物通
生物通报道 近日北京大学生命科学学院蛋白质与植物基因研究国家重点实验室的瞿礼嘉教授课题组在植物肌醇原初功能的研究中取得新进展,相关研究论文在线发布在《植物细胞》(Plant Cell)杂志上。
如何选择蛋白分析产品,新手如何快速掌握关键技术?最新蛋白分析产品和技术在线专家资讯,快来索取GE技术资料!
长期以来人们都知道,肌醇在动物细胞中是一种重要的调节性小分子,参与许多生理生化过程,包括信号传导和生物膜的合成等。植物细胞中也有肌醇分子,之前的研究发现,植物细胞中的肌醇分子参与了更加多样的过程,包括形成植酸等储存物质、调节植物细胞抗逆、促进种子脱水、修饰生长素、参与细胞壁组成等;但是,在这些众多的生物学过程中,肌醇分子最原初的功能到底是什么,一直是植物学界的一个未解之谜。
瞿礼嘉教授实验室最新研究成果为解答这一科学问题提供了重要证据。模式植物拟南芥基因组中有三个肌醇磷酸合酶(MIPS)编码基因,肌醇磷酸合酶控制的是肌醇合成的限速步骤;他们的实验首先证明这三个MIPS基因都是有功能的基因,它们都可以互补酵母相应基因的缺失突变体ino1。随后他们发现这三个基因在拟南芥胚胎发育过程中表现出各不相同的动态表达模式。进一步的遗传多突变体构建实验表明,mips1 mips2双突变体以及mips1 mips2 mips3三突变体是胚胎致死的,mips1 mips3以及mips1 mips2+/-双突变体表现出异常的胚胎发育。
研究人员还发现,这些多突变体胚胎中生长素的分布模式以及生长素运输蛋白PIN1的亚细胞定位都不正常;而mips1 mips3双突变体的膜运输也出现了异常。值得注意的是,如果在双突变体中过量表达磷脂酰肌醇合酶2基因,将有限的肌醇转化为膜系统所必需的磷脂酰肌醇,就可以在很大程度上减轻突变体的子叶和内膜系统缺陷。
研究结果表明,植物细胞中肌醇的原初功能是作为底物合成磷脂酰肌醇以及磷脂酰肌醇磷酸,维持内膜系统的结构完整和运输功能;而内膜系统的结构完整和运输功能又直接影响生长素调控的植物胚胎发育过程。
(生物通:何嫱)
作者简介:
瞿礼嘉
博士,北京大学生命科学学院教授。1995年获北京大学理学博士学位,1995-1996年在英国John Innes Center访问学者,1999年及2000年作为高级访问学者在美国耶鲁大学合作研究,现任 "北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室"副主任、"北大-耶鲁植物分子遗传学及农业生物技术联合研究中心"副主任。2001年获得教育部"全国高校优秀青年教师奖",2003年获得"霍英东高等院校青年教师奖(研究类)",2007年获得国家自然科学基金杰出青年基金。
研究领域 拟南芥与水稻功能基因组研究
主要研究领域:植物分子生物学,植物基因工程,植物基因组学和蛋白组学研究。研究方向为通过拟南芥突变体库大规模分离克隆功能基因、拟南芥全基因组转录因子的蛋白组学研究以及通过DNA芯片技术对拟南芥和水稻进行功能基因组学研究。
主要成就
对一个甲基转移酶基因(IAMT1)在植物叶发育过程中的功能研究取得了突破性的进展,证明该基因受发育调控,通过控制植物生长素的活性来调节叶的平展性发育;同时还发现甲基化的植物生长素可能在生长素的活性和运输中起着重要的作用。这项项研究成果的意义还在于发现了一种对植物生长素新的缀合修饰方式,这对于我们了解植物生长素的动态平衡调控具有重要的意义(Plant Cell, 2005)。对水稻中的一种抗真菌蛋白家族的7个基因成员进行了深入的研究,发现了一类新的类型的基因家族成员,并对所有基因家族成员的功能进行了分析,发现其中一个成员转入水稻后,能使转基因水稻获得抗稻瘟病的特性(Plant Physiology, 2003).
实验室主要兴趣在于:
1 植物激素甲基化的生物学功能研究
2 拟南芥叶片发育、分枝及雌雄配子体发育的分子生物学研究
3 水稻对稻瘟病抗性的分子生物学研究
植物激素对于植物发育的很多方面都很重要,而植物中也进化出了若干种机制来调节植物体内激素的水平,这些机制包括植物生长素的从头合成、降解以及与糖分子和氨基酸形成辍合物。我们实验室在分子和亚细胞水平研究植物激素的甲基化修饰与植物生长、发育之间的调控关系,通过研究这种新的修饰方式可以帮助我们进一步理解植物激素的活性调控的复杂性,解决“激素多种调控方式是否参与其多种生物学功能”这一科学问题。同时,我们实验室还对植物叶片的发育、分枝以及雌雄配子体的发育过程的调控分子机理感兴趣,也正在通过功能缺失突变体研究一些基因和途径在这些发育过程中的作用。除了拟南芥以外,我们在另一个单子叶植物水稻中,主要关注水稻对真菌病害稻瘟病的抗性产生、保持以及进化的分子机理。
下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究
10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析!
知名企业招聘
今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用
版权所有 生物通
Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved
联系信箱:
粤ICP备09063491号