中科院分子植物卓越中心发表《Science》

本研究聚焦于植物干细胞命运决定的核心问题，探讨了细胞壁果胶甲酯化修饰如何调控干细胞动力学。背景方面，果胶甲酯化是细胞壁力学特性的关键决定因子，但其在干细胞区域的具体分布和调控机制尚不明确。研究目的旨在揭示果胶甲酯化在茎顶端分生组织中的空间分布模式及其对干细胞分裂和分化的调控机制。通过免疫荧光标记和高分辨率显微成像，研究发现果胶呈现高度甲酯化与去甲酯化的“二元分布”模式，分别对应成熟细胞壁和新生细胞板，形成力学异质性。进一步机制研究表明，转录因子MYB3R4激活果胶甲酯酶PME5基因转录，其mRNA被RNA结合蛋白滞留于核内，形成与细胞周期同步的储备库，在核膜解体时释放并翻译，催化新生细胞板去甲酯化。干扰此过程会导致发育缺陷。结论上，该研究不仅解答了植物干细胞命运决定问题，还揭示了一种全新的基因表达调控模式—mRNA核滞留，通过时空动态耦合干细胞增殖与细胞壁重塑，精确调节细胞分裂与分化。