发布时间:2012-10-29 00:00 原文链接: 武大最新Cell子刊文章

  来自武汉大学,中国科学院武汉植物园的研究人员针对胚囊中细胞之间的交流功能,发现了一种线粒体蛋白在其中扮演的关键作用,从而确证了细胞之间的交流对于雌配子体功能成熟具有重要意义,相关成果公布在Developmental Cell杂志上。

  文章的通讯作者是武汉大学的孙蒙祥教授,其早年毕业于华中师范大学,现就职于武汉大学生命科学学院,教授,博士生导师,任植物发育生物学教育部重点实验室副主任。研究方向为植物生殖生物学、细胞生物学。

  胚囊(embryo sacs)中细胞与细胞之间的交流被认为是调控开花植物雌配子体发育的关键因素,在这种由卵细胞、助细胞、极核和反足细胞组成的结构里,各种细胞之间的信息传递往往决定着未来发育的方向。然而至今为止,科学家们对于其中的细节,了解的并不十分清楚。

  在这篇文章中,研究人员发现了一种线粒体蛋白:GAMETE CELL DEFECTIVE 1 (GCD1,配子细胞缺陷蛋白1,生物通译), 这种蛋白在配子体中富集,是雌配子体最后成熟的必须元素。

  研究人员通过拟南芥gcd1突变型,发现虽然对于双受精来说,雌配子体和中央细胞的最终成熟并不是必要的,但是对于胚胎发育开启,以及胚乳发育却是必须的。而且研究人员通过进一步实验还发现,当GCD1 或AAC2功能受到干扰,就会出现非自主性效应(non-autonomous effects),这表明线粒体功能影响了雌配子体和中央细胞之间的相互交流,这种交流能调控相互细胞的成熟。

  这些研究结果确证了细胞之间的交流对于雌配子体功能成熟具有重要意义,而且也指出雌配子体和中央细胞两者对其线粒体代谢状态的感知和传递作用也是调控胚子成熟的重要协同因素。

  关于配子体发育研究,今年上海交通大学的研究人员经过近8年研究,克隆并鉴定了一个在水稻花粉母细胞中特异表达,却影响其周围的营养层细胞绒毡层发育的分泌性糖蛋白基因MTR1,从而为科学界了解生殖细胞与其营养层细胞间相互关系、协同发育等提供了新的认识。

  研究人员通过图位克隆的方法克隆了MTR1基因。该基因是一个含有Fasciclin结构域的分泌性的糖蛋白,控制着水稻雄性生殖细胞和其周围的营养层细胞的共同发育。

  这是第一例发现生殖细胞表达的基因控制了生殖细胞和营养层细胞的协调发育的研究,对该蛋白调控网络的进一步研究将大大扩展对生殖细胞和其周围的营养层细胞的相互作用分子机理的认识。

  作者简介:

  孙蒙祥

  教育工作经历

  1982年六月毕业于华中师范大学生物系。

  1988年,1994年于武汉大学分别获得硕士、博士学位。

  1995-1999先后在在荷兰、意大利、德国等从事博士后研究或合作科研。

  1982―1990于华中农业大学基础部工作。

  1994于武汉大学博士毕业后留校工作,任武汉大学副教授。

  2000年任武汉大学教授

  项目

  1.国家“杰出青年基金”,(30225006)。

  2.国家自然科学基金项目重点项目:“被子植物受精和早期胚胎发生过程中配子信息的分子本质与作用”(90408002。

  3.国家重点基础研究发展计划(973计划)项目:“细胞重大生命活动的基础与应用研究”课题,“胚胎发育中细胞分化的调控机理研究”(TG1999053908)。

  4.教育部科学技术研究重大项目:“高等植物有性生殖若干重要过程的分子机制”(307018)。

  5.国家重点基础研究发展计划(973计划)项目:“植物生殖发育与育性的分子基础及其在农业中的应用”(2007CB108700)。 其它

  武汉大学植物发育生物学特聘教授植物生殖发育与生殖工程研究室主任,细胞与发育生物学系主任中国细胞生物学会理事,湖北省细胞生物学会副理事长,“武汉植物学研究”副主编,JIPB等杂志编委。


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