Dynamic actin controls polarity induction de novo in protoplasts.
Dynamic actin controls polarity induction de novo in protoplasts.
复制标题
动态肌动蛋白从头控制原生质体的极性诱导
DOI：
10.1111/jipb.12001
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发表时间：
2013
影响因子：
11.4
通讯作者：
Nick P.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zaban B;Maisch J;Nick P.
细胞极性和轴是植物形态建成的中心。为了研究极性和轴是如何从头诱导的，我们研究了烟草烟草的原生质体。BY-2表达荧光标记的细胞骨架标记物。我们将系统标准化到一定程度，使我们能够生成再生阶段时间模式的定量数据。新细胞壁的合成标志着向再生第一阶段的过渡，并在几分钟内经过长时间的准备阶段。在这一准备阶段，细胞核迁移活跃，细胞质链重塑有力。我们探测了该系统的抗细胞骨架化合物，肌动蛋白，RGD肽和温度的诱导捆绑的影响。早期肌动蛋白动力学的抑制导致异常的三极细胞，而微管动力学的抑制产生具有不对称细胞壁的异常香肠样细胞。我们将这些数据整合到一个模型中，其中微管细胞骨架传递细胞核和膜之间的位置信息，控制细胞壁合成所需组分的释放或激活。细胞壁形成之后是诱导一个新的细胞极需要动态肌动蛋白丝，和新的细胞轴表现为伸长生长垂直于对齐的皮质微管的方向。
Cell polarity and axes are central for plant morphogenesis. To study how polarity and axes are inducedde novo, we investigated protoplasts of tobaccoNicotiana tabacum cv. BY‐2expressing fluorescently‐tagged cytoskeletal markers. We standardized the system to such a degree that we were able to generate quantitative data on the temporal patterns of regeneration stages. The synthesis of a new cell wall marks the transition to the first stage of regeneration, and proceeds after a long preparatory phase within a few minutes. During this preparatory phase, the nucleus migrates actively, and cytoplasmic strands remodel vigorously. We probed this system for the effect of anti‐cytoskeletal compounds, inducible bundling of actin, RGD‐peptides, and temperature. Suppression of actin dynamics at an early stage leads to aberrant tripolar cells, whereas suppression of microtubule dynamics produces aberrant sausage‐like cells with asymmetric cell walls. We integrated these data into a model, where the microtubular cytoskeleton conveys positional information between the nucleus and the membrane controlling the release or activation of components required for cell wall synthesis. Cell wall formation is followed by the induction of a new cell pole requiring dynamic actin filaments, and the new cell axis is manifested as elongation growth perpendicular to the orientation of the aligned cortical microtubules.
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