Glucose-TOR signalling reprograms the transcriptome and activates meristems.
Glucose-TOR signalling reprograms the transcriptome and activates meristems.
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分生组织包括维持所有植物器官胚后生长的干/祖细胞。分生组织如何被营养信号激活和维持在光合植物中仍然是个谜。结合化学操作和化学遗传学在光自养过渡检查点，我们发现，拍摄光合作用衍生的葡萄糖驱动雷帕霉素（TOR）的目标信号继电器通过糖酵解和线粒体生物能控制根分生组织激活，这是解耦的直接葡萄糖传感，生长激素信号，和干细胞的维护。令人惊讶的是，葡萄糖-TOR信号传导决定了参与中心和次级代谢、细胞周期、转录、信号传导、运输和折叠的显著基因组的转录重编程。系统、细胞和遗传分析揭示了E2 Fa转录因子的TOR磷酸化用于S期基因的非常规激活，以及e2 fa根分生组织中的葡萄糖信号传导缺陷。我们的研究结果确立了葡萄糖-TOR信号传导在前所未有的转录网络中的关键作用，这些转录网络连接了用于能量和生物质生产的中央代谢和生物合成，并通过器官间营养协调整合了局部干/祖细胞增殖，以控制发育过渡和生长。
Meristems encompass stem/progenitor cells that sustain postembryonic growth of all plant organs. How meristems are activated and sustained by nutrient signalling remains enigmatic in photosynthetic plants. Combining chemical manipulations and chemical genetics at the photoautotrophic transition checkpoint, we reveal that shoot photosynthesis-derived glucose drives target-of-rapamycin (TOR) signalling relays through glycolysis and mitochondrial bioenergetics to control root meristem activation, which is decoupled from direct glucose sensing, growth-hormone signalling, and stem-cell maintenance. Surprisingly, glucose-TOR signalling dictates transcriptional reprogramming of remarkable gene sets involved in central and secondary metabolism, cell cycle, transcription, signalling, transport and folding. Systems, cellular and genetic analyses uncover TOR phosphorylation of E2Fa transcription factor for an unconventional activation of S-phase genes, and glucose-signalling defects in e2fa root meristems. Our findings establish pivotal roles of glucose-TOR signalling in unprecedented transcriptional networks wiring central metabolism and biosynthesis for energy and biomass production, and integrating localized stem/progenitor-cell proliferation through inter-organ nutrient coordination to control developmental transition and growth.
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影响因子：
64.8
作者：
Fu, XD;Harberd, NP
通讯作者：
Harberd, NP
影响因子：
64.8
作者：
Cunningham, John T.;Rodgers, Joseph T.;Puigserver, Pere
通讯作者：
Puigserver, Pere
影响因子：
4.8
作者：
Liu, Qingsong;Kirubakaran, Sivapriya;Gray, Nathanael S.
通讯作者：
Gray, Nathanael S.
DOI：
10.1126/science.1199498
发表时间：
2011-06-10
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Hsu PP;Kang SA;Rameseder J;Zhang Y;Ottina KA;Lim D;Peterson TR;Choi Y;Gray NS;Yaffe MB;Marto JA;Sabatini DM
通讯作者：
Sabatini DM
影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--