拟南芥CLE19多肽信号通路下游因子的鉴定及其在根分生组织维持中的功能研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31000623
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    18.0万
  • 负责人：
    宋秀芬
  • 依托单位：
    中国科学院植物研究所
  • 学科分类：
    C0702.细胞信号转导
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

植物茎尖和根分生组织是植物所有器官的来源，在植物一生中其茎尖和根分生组织始终维持在一个恒定的大小。目前的研究表明，CLV3多肽在茎尖分生组织的维持中发挥重要作用，CLE19及CLE40多肽在根分生组织维持中扮演重要角色，但对于这些信号通路的研究还不甚深入。我们的工作旨在通过Microarry的方法寻找拟南芥根中对CLE19多肽迅速响应的基因，并对其进行深入研究。已经完成的Microarry结果显示，有57个基因受CLE19多肽处理上调，28个基因受CLE19多肽处理下调。我们将对其中的WRKY转录因子和LRR受体激酶进行深入研究，通过T-DNA插入突变体及过量表达分析它们在CLE19多肽信号通路中的作用，进而阐明它们是如何介导CLE19多肽信号在根分生组织维持中发挥作用的。同时尝试阐明这些基因所介导的CLE19信号通路与生长素在根分生组织维持中的信号通路间是否存在相互作用。

结项摘要

多肽类激素在植物生长发育和抗逆多个过程发挥重要作用。CLV3是目前研究较为清楚的一个植物多肽激素，在茎尖干细胞维持过程中发挥信号分子作用。CLV3所在的CLV3/ESR (CLE)多肽激素家族在拟南芥中有32个成员，功能大部分未知，由于功能域的高度保守且编码基因较小，目前尚无有效方法对该类小分子多肽激素进行功能研究。.过量表达CLE19多肽及体外施加CLE19多肽均能导致拟南芥根分生组织消亡，根变短，利用Microarray的方法，我们对CLE19多肽激素响应的下游基因进行了筛选，并进行了real-time PCR 验证，发现这些基因对CLE19多肽的响应与Microarray的结果基本一致，只是响应时间相对滞后7-71hr。但这些基因的T-DNA插入突变体与野生型植物类似，对CLE19多肽处理均表现出敏感表型。.我们尝试建立一种有效的技术对小分子多肽激素功能进行研究。通过二维氨基酸置换的方法，我们发现CLV3的CLE结构域第6位甘氨酸（Gly，G）被苏氨酸（Thr，T）置换后并转化野生型植物，高达70%的转基因植物能够产生很强的类似clv3突变体的显性负突变效果，称为拮抗多肽技术。同时，我们将丙氨酸置换后的CLV3转化clv3-2突变体，得到CLV3的CLE结构域12个氨基酸对CLV3功能的贡献图。.利用拮抗多肽技术对CLE家族成员之一CLE19多肽的研究发现，自身启动子驱动的CLE19G6T转基因植物表现出早期和晚期胚胎败育两种表型，进一步分析发现败育胚珠胚囊大小变异较大、胚乳细胞化进程变慢等。CLE19只在胚胎特异表达，而胚乳异位表达CLE19和CLE19G6T同样能够产生类似的胚胎败育表型。多肽激素在胚胎胚乳发育过程中的作用目前尚未见报道，我们的研究结果暗示CLE19多肽激素作为信号分子可能参与了胚胎胚乳协调发育的过程。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Individual amino acid residues in CLV3 peptide contribute to its stability in vitro
CLV3 肽中的各个氨基酸残基有助于其体外稳定性
  • DOI：
    10.4161/psb.25344
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    PLANT SIGNALING & BEHAVIOR
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Song, Xiu-Fen;Xu, Ting-Ting;Liu, Chun-Ming
  • 通讯作者：
    Liu, Chun-Ming
Antagonistic Peptide Technology for Functional Dissection of CLV3/ESR Genes in Arabidopsis
拟南芥CLV3/ESR基因功能解析的拮抗肽技术
  • DOI：
    10.1104/pp.112.211029
  • 发表时间：
    2013-03-01
  • 期刊：
    PLANT PHYSIOLOGY
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Song, Xiu-Fen;Guo, Peng;Liu, Chun-Ming
  • 通讯作者：
    Liu, Chun-Ming

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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