Cell-by-cell dissection of phloem development links a maturation gradient to cell specialization.
Cell-by-cell dissection of phloem development links a maturation gradient to cell specialization.
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DOI：
10.1126/science.aba5531
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发表时间：
2021-12-24
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Helariutta Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Roszak P;Heo JO;Blob B;Toyokura K;Sugiyama Y;de Luis Balaguer MA;Lau WWY;Hamey F;Cirrone J;Madej E;Bouatta AM;Wang X;Guichard M;Ursache R;Tavares H;Verstaen K;Wendrich J;Melnyk CW;Oda Y;Shasha D;Ahnert SE;Saeys Y;De Rybel B;Heidstra R;Scheres B;Grossmann G;Mähönen AP;Denninger P;Göttgens B;Sozzani R;Birnbaum KD;Helariutta Y
在植物分生组织中，组织范围的成熟梯度与专门的细胞网络相协调，以建立不确定生长所需的各种发育阶段。在这里，我们使用单细胞转录组学重建了拟南芥根从细胞祖细胞的诞生到终末分化的原韧皮部发育轨迹。 PHLOEM 早期 DNA 结合单指 (PEAR) 转录因子通过激活 GTPase 信号传导介导谱系分叉并启动转录分化程序。该程序最初受到分生组织范围内的 PLETHORA 转录因子梯度的抑制。只有 PLETHORA 梯度的消散才能激活分化程序，该程序涉及早期与晚期分生组织调节因子的相互抑制。因此，对于韧皮部发育，广泛的成熟梯度与细胞类型特异性转录调节因子相互作用以进行细胞分化。单细胞分析显示根分生组织中的全局信号如何与细胞类型特异性因子相互作用以确定韧皮部发育的不同阶段。
In the plant meristem, tissue-wide maturation gradients are coordinated with specialized cell networks to establish various developmental phases required for indeterminate growth. Here, we used single-cell transcriptomics to reconstruct the protophloem developmental trajectory from birth of cell progenitors to terminal differentiation in the Arabidopsis root. PHLOEM EARLY DNA-BINDING-WITH-ONE-FINGER (PEAR) transcription factors mediate lineage bifurcation by activating GTPase signaling and prime a transcriptional differentiation program. This program is initially repressed by a meristem-wide gradient of PLETHORA transcription factors. Only the dissipation of PLETHORA gradient permits activation of the differentiation program that involves mutual inhibition of early vs. late meristem regulators. Thus, for phloem development, broad maturation gradients interface with cell-type specific transcriptional regulators to stage cellular differentiation. Single-cell analysis shows how global signals in the root meristem interact with the cell type specific factors to determine distinct phases of phloem development.
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Li S;Yamada M;Han X;Ohler U;Benfey PN
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Miyashima, Shunsuke;Roszak, Pawel;Helariutta, Yka
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Helariutta, Yka
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Fernandez, Ana;Drozdzecki, Andrzej;Hilson, Pierre
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10.1088/1742-5468/2008/10/p10008
发表时间：
2008-10-01
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