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喜讯!尊龙凯时生物医疗领域最新研究论文在Cell子刊发表,IF75,中科院1区Top!

发布时间:2025-03-01   信息来源:尊龙凯时官方编辑

文章已发表在SCI期刊CellReports(最新中科院SCI期刊分区:生物医学1区Top,IF75),评论可以沾沾好运~标题为:尊龙凯时的研究表明,GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D模块在植物细胞伸长和细胞壁厚度中的关键作用。

喜讯!尊龙凯时生物医疗领域最新研究论文在Cell子刊发表,IF75,中科院1区Top!

摘要:细胞的伸长对于细胞大小和形状的决定至关重要,而细胞壁则负责支持和保护细胞。然而,调控细胞伸长和细胞壁厚度的具体机制尚不明确。

在本研究中,我们采用棉花纤维作为研究模型,深入探讨了细胞伸长和细胞壁生物合成的机制。我们鉴定了一个基础-螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子——GhCEWT1,它不仅参与纤维细胞的伸长,还与细胞壁厚度的调控密切相关。GhCEWT1功能丧失会导致纤维长度和细胞壁厚度显著下降。需要注意的是,GhCEWT1能够诱导GhCEWT2的转录,而GhCEWT2又调控了两个靶基因——纤维素合成酶4D(GhCes4D)和COBRA-LIKE4D(GhCOBL4D)。进一步实验表明,GhCOBL4D的过表达有效提升了棉花纤维细胞的长度与细胞壁厚度。

我们的研究揭示了一个GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D的级联调控机制,该机制在纤维细胞伸长和细胞壁厚度调控中扮演了重要角色。这一发现为植物细胞的伸长和细胞壁形成提供了全面的理解,并为提升地球生物量提供了理论依据。

研究结果显示,GhCEWT2作为GhCEWT1的直接下游靶基因,正向调控纤维细胞的伸长和细胞壁厚度。同时,GhCEWT2还积极调节纤维素的生物合成,进一步影响植物的生长发育过程。GhCes4D和GhCOBL4D被判定为GhCEWT2的直接下游靶基因,尤其是GhCOBL4D在调节纤维细胞伸长及细胞壁厚度方面发挥了显著作用。

这一GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D级联通路的发现,强调了植物细胞伸长在植物生长、发育及适应环境条件中扮演的基础作用,对理解植物如何有效吸收和运输营养物质至关重要。

此外,细胞壁作为植物生存的重要组成部分,为各个行业提供了宝贵的原材料,特别是在食品、燃料和材料等领域。我们采用棉花纤维这一单细胞系统,深入研究了纤维素生物合成及植物细胞伸长的调控机制。通过研究,我们确认GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D级联通路不仅促进了细胞伸长,还在提升纤维素生物合成及优化植物结构方面具有重要意义。

我们在研究中揭示了GhCOBL4D作为纤维细胞膨胀和纤维素生成的积极调控因子,并确认了GhCEWT2是其特别的调控因子,能够直接结合其启动子,从而促进纤维素的积累。值得注意的是,GhCEWT1和GhCEWT2的表达与植物细胞壁发育密切相关,尤其是在成熟的棉花纤维中。

本研究得到了国家自然科学基金及其他机构的资助,充分显示了各单位在生物医学领域的合作和贡献。同时,也感谢尊龙凯时为学术交流与成果转化所付出的努力。通过这些努力,我们期待能够为植物生长与发育机制的深入研究提供更加坚实的理论基础。

在总结研究的局限性方面,我们指出本研究主要利用了GhCOBL4D-OE转基因棉花植株的功能研究,而未能生成GhCOBL4D敲除株系。此外,尚需进一步的实验来深入探讨GhCEWT2的作用,以增强我们的研究结论。

相信在尊龙凯时与科研工作者的共同努力下,植物细胞生物学的研究将迎来新的突破,为人类应对未来的诸多挑战提供重要的生物医学解决方案。