Subiecte

Abstract

Opțiuni de acces

Abonați-vă la Jurnal

Obțineți acces complet la jurnal timp de 1 an

doar 3,58 EUR pe număr

Toate prețurile sunt prețuri NET.
TVA va fi adăugat mai târziu în casă.

Închiriați sau cumpărați articol

Obțineți acces limitat la timp sau la articol complet pe ReadCube.

Toate prețurile sunt prețuri NET.

factorii

Disponibilitatea datelor

Toate liniile și datele care susțin rezultatele acestui studiu sunt disponibile de la autorii relevanți, la cerere. Fișierele de date transcriptomice sunt disponibile la Gene Expression Omnibus (GEO), sub numărul de acces GSE115183. O listă a țintelor directe presupuse ale PEAR1 și/sau PEAR2 cu descrierea lor, precum și individuale P valori pentru testul HSD al lui Tukey și testul pentru student pe două fețe t-testul este furnizat ca informații suplimentare.

Referințe

Esau, K. Diferențierea vasculară la plante (Holt, Rinehart și Winston, New York, 1965).

Crick, F. H. și Lawrence, P. A. Compartimente și policloni în dezvoltarea insectelor. Ştiinţă 189, 340–347 (1975).

Dickson, B., Sprenger, F. & Hafen, E. Prepattern în curs de dezvoltare Drosophila ochi dezvăluit de un trunchi activat - receptor himeric fără șapte. Gene Dev. 6, 2327–2339 (1992).

McConnell, J. R. și colab. Rolul lui PHABULOSA și PHAVOLUTA în determinarea modelării radiale în lăstari. Natură 411, 709–713 (2001).

Mähönen, A. P. și colab. O nouă moleculă hibridă cu două componente reglează morfogeneza vasculară a Arabidopsis rădăcină. Gene Dev. 14, 2938–2943 (2000).

Mähönen, A. P. și colab. Semnalizarea citokinelor și inhibitorul său AHP6 reglează soarta celulei în timpul dezvoltării vasculare. Ştiinţă 311, 94-98 (2006).

Bishopp, A. și colab. O interacțiune reciproc inhibitoare între auxină și citokinină specifică modelul vascular în rădăcini. Curr. Biol. 21, 917–926 (2011).

De Rybel, B. și colab. Dezvoltarea plantelor. Integrarea creșterii și modelarea în timpul formării țesutului vascular în Arabidopsis. Ştiinţă 345, 1255215 (2014).

Watten, A. și colab. Biosinteza calozei reglează traficul simplastic în timpul dezvoltării rădăcinii. Dev. Celulă 21, 1144–1155 (2011).

Brady, S. M. și colab. O hartă spațiotemporală a rădăcinii de înaltă rezoluție relevă modele de expresie dominante. Ştiinţă 318, 801–806 (2007).

Yanagisawa, S. Familia Dof a factorilor de transcriere a plantelor. Trends Plant Sci. 7, 555–560 (2002).

Kim, H. S. și colab. Factorul de transcripție DOF Dof5.1 influențează modelarea axială a frunzelor prin promovare Revoluta transcriere în Arabidopsis. Planta J.. 64, 524–535 (2010).

Skirycz, A. și colab. Factorul de transcripție DOF AtDof1.1 (OBP2) face parte dintr-o rețea de reglementare care controlează biosinteza glucozinolatului în Arabidopsis. Planta J.. 47, 10-24 (2006).

Rueda-Romero, P., Barrero-Sicilia, C., Gómez-Cadenas, A., Carbonero, P. & Oñate-Sánchez, L. Arabidopsis thaliana DOF6 afectează negativ germinarea semințelor care nu sunt coapte și interacționează cu TCP14. J. Exp. Bot. 63, 1937–1949 (2012).

Guo, Y., Qin, G., Gu, H. & Qu, L. J. DOF5.6/HCA2, o genă a factorului de transcripție Dof, reglează formarea cambiumului interfascicular și dezvoltarea țesutului vascular în Arabidopsis. Celula plantei 21, 3518–3534 (2009).

Schlereth, A. și colab. MONOPTEROS controlează inițierea rădăcinii embrionare prin reglarea unui factor de transcripție mobil. Natură 464, 913–916 (2010).

Wallner, E. S. și colab. Proteinele SMXL independente de strigolactonă și karrikin sunt regulatori centrali ai formării floemului. Curr. Biol. 27, 1241–1247 (2017).

Siligato, R. și colab. Sistem de inducere a genei specifice tipului de celule compatibil cu gateway-ul MultiSite pentru plante. Fiziol vegetal. 170, 627–641 (2016).

Mähönen, A. P. și colab. Citokininele reglează o rețea bidirecțională de fosforelay în Arabidopsis. Curr. Biol. 16, 1116-1122 (2006).

Kiba, T., Aoki, K., Sakakibara, H. și Mizuno, T. Arabidopsis regulator de răspuns, ARR22, a cărui expresie ectopică are ca rezultat fenotipuri similare wol mutant al receptorilor citokinici. Fiziolul celulelor vegetale. 45, 1063–1077 (2004).

Prigge, M. J. și colab. Membrii familiei genei cu fermoar homeodominiu-leucină de clasa III au roluri suprapuse, antagoniste și distincte în Arabidopsis dezvoltare. Celula plantei 17, 61–76 (2005).

Carlsbecker, A. și colab. Semnalizarea celulară de către microRNA165/6 direcționează soarta celulei radiculare dependente de doza de gene. Natură 465, 316-321 (2010).

Miyashima, S., Koi, S., Hashimoto, T. și Nakajima, K. MicroRNA165 non-celular autonom acționează într-o manieră dependentă de doză pentru a regla starea diferențierii multiple în Arabidopsis rădăcină. Dezvoltare 138, 2303–2313 (2011).

Baima, S. și colab. Expresia Athb-8 gena homeobox este limitată la celulele provasculare din Arabidopsis thaliana. Dezvoltare 121, 4171–4182 (1995).

Donner, T. J., Sherr, I. & Scarpella, E. Reglarea achiziției stării celulare preprocambiale prin semnalizare auxină în Arabidopsis frunze. Dezvoltare 136, 3235–3246 (2009).

O'Malley, R. C. și colab. Caracteristicile Cistrome și epicistrome modelează peisajul reglementar al ADN-ului. Celulă 165, 1280–1292 (2016).

Gaudinier, A. și colab. Analize Y1H îmbunătățite pentru Arabidopsis. Nat. Metode 8, 1053–1055 (2011).

Muraro, D. și colab. Integrarea rețelelor de semnalizare hormonală și a microARN-urilor mobile este necesară pentru modelarea vasculară în Arabidopsis rădăcini. Proc. Natl Acad. Știință. Statele Unite ale Americii 111, 857–862 (2014).

Mellor, N. și colab. Abordări teoretice pentru înțelegerea modelării vasculare a rădăcinii: un consens între modelele recente. J. Exp. Bot. 68, 5-16 (2017).

De Rybel, B., Mähönen, A. P., Helariutta, Y. & Weijers, D. Dezvoltarea vasculară a plantelor: de la specificații timpurii la diferențiere. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 17, 30-40 (2016).

Fauser, F., Schiml, S. & Puchta, H. Atât nucleazele pe bază de CRISPR/Cas, cât și nickazele pot fi utilizate eficient pentru ingineria genomului în Arabidopsis thaliana. Planta J.. 79, 348–359 (2014).

Lei, Y. și colab. CRISPR-P: un instrument web pentru proiectarea sintetică de ARN cu un singur ghid al sistemului CRISPR în plante. Mol. Plantă 7, 1494–1496 (2014).

Wysocka-Diller, J. W., Helariutta, Y., Fukaki, H., Malamy, J. E. & Benfey, P. N. Analiza moleculară a funcției SCARECROW relevă un mecanism de modelare radial comun pentru rădăcină și împușcare. Dezvoltare 127, 595–603 (2000).

Kurihara, D., Mizuta, Y., Sato, Y. și Higashiyama, T. ClearSee: un reactiv de curățare optică rapidă pentru imagistica fluorescenței plantei întregi. Dezvoltare 142, 4168–4179 (2015).

Pound, M. P., franceză, A. P., Wells, D. M., Bennett, M. J. și Pridmore, T. P. CellSeT: software nou pentru a extrage și analiza rețele structurate de celule vegetale din imagini confocale. Celula plantei 24, 1353–1361 (2012).

Hashimoto, K., Miyashima, S., Sato-Nara, K., Yamada, T. și Nakajima, K. Membri diversificați funcțional din familia genelor MIR165/6 reglează morfogeneza ovulelor în Arabidopsis thaliana. Fiziolul celulelor vegetale. 59, 1017-1026 (2018).

Hejátko, J. și colab. Tehnica de hibridizare in situ pentru detectarea ARNm în montaj întreg Arabidopsis probe. Nat. Protocoale 1, 1939-1946 (2006).

Wickham, H. și Sievert, C. ggplot2: Grafică elegantă pentru analiza datelor, edn 2 (Springer, New York, 2016).

De Rybel, B. și colab. Un complex bHLH controlează stabilirea țesutului vascular embrionar și creșterea nedeterminată în Arabidopsis. Dev. Celulă 24, 426–437 (2013).

Oparka, K. J., Duckett, C. M., Prior, D. A. M. și Fisher, D. B. Imagistica în timp real a descărcării floemului în tipul rădăcină de Arabidopsis. Planta J.. 6, 759–766 (1994).

Clark, N. M. și colab. Urmărirea mobilității și interacțiunii factorului de transcripție în Arabidopsis rădăcini cu spectroscopie de corelație fluorescentă. eLife 5, e14770 (2016).

Clark, N. M. și Sozzani, R. Măsurarea mișcării proteinelor, starea de oligomerizare și interacțiunea proteină-proteină în Arabidopsis rădăcini utilizând spectroscopie de corelație de fluorescență de scanare (FCS de scanare). Metode Mol. Biol. 1610, 251–266 (2017).

O'Lexy, R. și colab. Expunerea la stresul metalelor grele declanșează modificări ale permeabilității plasmodesmatale prin depunerea și descompunerea calozei. J. Exp. Bot. 69, 3715–3728 (2018).

Digman, M. A. și colab. Măsurarea dinamicii rapide în soluții și celule cu un microscop cu scanare laser. Biofizi. .. 89, 1317–1327 (2005

Digman, M. A. și Gratton, E. Analiza difuziei și legării în celule utilizând abordarea RICS. Microsc. Rez. Tehnologie. 72, 323–332 (2009).

Mulțumiri

Informații despre recenzori

Natură mulțumesc lui S. Sabatini, S. Turner și altor recenzori anonimi pentru contribuția lor la evaluarea inter pares a acestei lucrări.

Informatia autorului

Acești autori au contribuit în mod egal: Shunsuke Miyashima, Pawel Roszak, Iris Sevilem

Afilieri

Institutul de Biotehnologie, HiLIFE/Programul de Cercetare în Biologie Organismală și Evolutivă, Facultatea de Științe Biologice și de Mediu, Viikki Plant Science Center, Universitatea din Helsinki, Helsinki, Finlanda

Shunsuke Miyashima, Pawel Roszak, Iris Sevilem, Jung-ok Heo, Hanna Help-Rinta-Rahko, Ondrej Smetana, Riccardo Siligato, Ari Pekka Mähönen & Ykä Helariutta

Școala postuniversitară de știință și tehnologie, Institutul de știință și tehnologie Nara, Nara, Japonia

Shunsuke Miyashima, Kayo Hashimoto și Keiji Nakajima

Laboratorul Sainsbury, Universitatea din Cambridge, Cambridge, Marea Britanie

Pawel Roszak, Koichi Toyokura, Bernhard Blob, Jung-ok Heo, Sofia Otero, Charles W. Melnyk și Ykä Helariutta

Departamentul de Științe Biologice, Școala Absolventă de Științe, Universitatea Osaka, Toyonaka, Japonia

Center for Plant Integrative Biology (CPIB) și School of Biosciences, Universitatea din Nottingham, Nottingham, Marea Britanie

Nathan Mellor și Anthony Bishopp

Departamentul de Biotehnologie și Bioinformatică a Plantelor, Universitatea Ghent, Ghent, Belgia

Wouter Smet și Bert De Rybel

VIB Center for Plant Systems Biology, Ghent, Belgia

Wouter Smet și Bert De Rybel

Laboratorul de Biochimie, Universitatea Wageningen, Wageningen, Olanda

Wouter Smet și Bert De Rybel

Grupul Nutriție, Metabolism și Genomică, Divizia Nutriție Umană, Universitatea Wageningen, Wageningen, Olanda

Mark Boekschoten și Guido Hooiveld

Școala absolventă de științe umaniste și științe, Universitatea femeilor din Nara, Nara, Japonia

Centrul de Studii Organismale (COS), Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania

Eva-Sophie Wallner și Thomas Greb

Departamentul de Științe Biologice, Școala Universitară de Științe, Universitatea din Tokyo, Tokyo, Japonia

Departamentul de biologie a plantelor, Universitatea suedeză de științe agricole, Uppsala, Suedia

Charles W. Melnyk

Departamentul de Biologie a Plantelor și Microbiene, Universitatea de Stat din Carolina de Nord, Raleigh, NC, SUA

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Puteți căuta acest autor și în PubMed Google Scholar

Contribuții

S.M., P.R. si este. a contribuit în mod egal la această lucrare. K.T. și B.B. a contribuit în mod egal la această lucrare. S.M. a caracterizat interacțiunile moleculare în modulul PEAR și HD-ZIP III. RELATII CU PUBLICUL. identificate și cuantificate fenotipuri în mutanții cu pierderea funcției PEAR cu ajutorul lui B.B. ESTE. au determinat DOF-uri specifice floemului și genele lor din aval cu aport de la B.D.R., W.S., M.B. și G.H. K.T. mutante combinatorii de pere și hd-zip III caracterizate. B.B. generat tmo6 Mutanți CRISPR. J.-o.H. realizată hibridizare in situ. N.M. și A.B. proiectat și realizat modelare computațională. H.H.-R.-R. a produs linia inductibilă CRE1. ASA DE. asistat în experimentele de microarray. K.H. și K.N. a produs linii de reporteri HD-ZIP III. O.S. și A.P.M. a furnizat vectorul de destinație pSm43GW. R. Siligato și A.P.M. cu condiția ca pARR5: RFPer linia. E.S.W., Y.K., T.G. și C.W.M. date informative nepublicate partajate. R. Sozzani a analizat coeficientul de difuzie al PEAR1 - GFP cu P.R. B.D.R. și Y.H. a participat la proiectarea experimentală. S.M. și Y.H. a scris manuscrisul și toți autorii au comentat manuscrisul.

Autori corespondenți

Declarații de etică

Interese concurente

Autorii nu declară interese concurente.

Informatii suplimentare

Nota editorului: Springer Nature rămâne neutru în ceea ce privește revendicările jurisdicționale din hărțile publicate și afilierile instituționale.

Cifre și tabele de date extinse

Date extinse Fig. 1 Cuantificarea diviziunii celulare periclinale în timpul dezvoltării procambiale.

A, Schema țesutului vascular radicular al Arabidopsis. Celulele procambiale provin din celulele lor inițiale, iar diviziunea celulară periclinală crește fișierele celulare în timpul fazei proliferative. Acest lucru duce în cele din urmă la un model vascular bisimetric compus dintr-o pereche de poli floema, care sunt separați de axa centrală a xilemului prin intervenția procambiului. b, Un exemplu de cartografiere a poziției diviziunilor celulare periclinale față de celulele inițiale. Din fiecare poziție din țesutul vascular al rădăcinii (săgeți), este construită o imagine cu secțiune transversală optică, iar celulele sunt segmentate folosind CellSet. c, Numărul de diviziuni celulare periclinale în fiecare poziție celulară (273 evenimente de diviziune din 13 rădăcini independente). d, Numărul mediu de celule din fiecare categorie în timpul dezvoltării procambiale. Numărul de evenimente pe celulă din fiecare grup a fost calculat prin împărțirea numărului de evenimente la numărul mediu de celule al fiecărui grup în timpul dezvoltării (vezi Informații suplimentare).

Date extinse Fig. 2 Inhibarea conexiunii simplastice în PSE timpurii duce la reducerea numărului de celule vasculare și în localizarea PEAR1 specifică PSE - GFP.

Date extinse Fig. 3 Identificarea PARĂ gene.

Date extinse Fig. 4 PEAR1 - Localizarea GFP în timpul dezvoltării procambiale.

Date extinse Fig. 5 Pierderea funcției genelor PEAR.

Date extinse Fig. 10 Limita dintre HD-ZIP III și proteinele PEAR se formează în PSE-IN.

Informatie suplimentara

Informatie suplimentara

Acest fișier conține Note Suplimentare: (1) descrierea cartografierii poziției diviziunilor celulare periclinale, (2) descrierea redundanței genelor PEAR, (3) note privind efectele diviziunii celulare necuplate și ale diferențierii celulare ale mutanților pere, (4) interacțiunea semnalizării PEAR1 și citokinină în timpul embriogenezei și (5) analiza țintelor din aval PEAR1/2. Informații suplimentare de modelare: obiectivele și filozofia modelului, descrierea modelului, cazuri alternative și implementarea modelului.

Rezumatul raportării

Tabelul suplimentar 1

O listă de primeri și plasmide utilizate în acest studiu.

Tabelul 2 suplimentar

O listă de ținte directe presupuse PEAR1/PEAR2 și descrierile acestora.

Tabelul suplimentar 3

Individual P-valori pentru testul HSD al lui Tukey (pentru Fig. 2f, Fig. 4g-i și Date extinse Fig. 5b-d) și pentru testul t față-verso Student (pentru Date extinse Fig. 7b).