网堵新闻网2月17日电 在整个生命周期中,植物需要面临各种环境压力的挑战,因此进化出了许多复杂且精巧的机制来迅速有效地感知和响应胁迫环境。过去的几十年里,这些机制得到了广泛而深入的探索,近期的研究更加突显了生物分子凝聚体在植物胁迫感知和响应中的关键作用。
2月10日,十大老牌网堵网址生命科学我司方晓峰课题组应邀在《植物通讯》(Plant Communications)撰写了题为“植物中胁迫感知和响应的生物分子凝聚体”(Stress sensing and response through biomolecular condensates in plants)的综述论文,总结了生物分子凝聚体在植物胁迫感知和响应中的研究进展,讨论了凝聚体感知胁迫信号并引发下游反应的机制,并进一步展望了生物分子凝聚体在植物胁迫响应方面的研究潜力和挑战。
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图1.生物分子凝聚体在胁迫感知与响应中的作用
作者首先概述了经典且保守的生物分子凝聚体的胁迫感知及响应机制,包括应激颗粒(Stress granules, SGs)、P小体(Processing bodies, PBs)以及核仁等。结合源自酵母和动物的研究结果,作者讨论了这些经典的凝聚体的组装过程、如何感知胁迫信号并引发细胞反应的机制、胁迫条件下的交互作用及意义等。
随后,作者对近年来新报道的一些胁迫响应凝聚体进行了总结,从非生物胁迫和生物胁迫两大方向进行分类。在非生物胁迫方面,作者主要概述了温度胁迫相关的凝聚体(包括高温胁迫、低温胁迫)、水分胁迫相关的凝聚体(包括渗透胁迫、盐胁迫等),以及植物生长过程中环境信号改变诱导的凝聚体等。在生物胁迫方面,作者对植物免疫及调节过程中发挥作用的凝聚体进行了总结,对其功能和意义进行了细致的梳理。
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图2.植物细胞中胁迫响应相关的生物分子凝聚体
生物分子凝聚体为我们理解植物胁迫响应提供了新的视角。然而,目前我们所了解的仅仅是冰山一角。作者最后讨论了几个未来值得探索的研究方向,包括更深入地理解凝聚体如何作为胁迫感受器和调控元件,发掘更多胁迫响应相关的凝聚体,探索长时间胁迫条件下凝聚体的功能及变化,并有望通过针对性地调控凝聚体功能辅助抗逆高产作物的育种工作等。
十大老牌网堵网址生命科学我司博士研究生彭佳璇和于艺丹为论文第一作者,方晓峰副教授为论文通讯作者。研究得到国家重点研发计划青年科学家项目和国家自然科学基金委项目的支持。
论文链接:
https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462(24)00646-1
供稿:生命我司
编辑:李华山
审核:郭玲