自噬在植物细胞分化中的新作用

奈拉科学技术研究所的研究人员发现，拟南芥根冠最外层细胞中的细胞器在与根冠有组织地分离之前会发生剧烈的重排，而这一过程至少部分取决于自噬。值得注意的是，这种根冠自噬也是有组织的细胞分离所必需的，这突出了此前未描述的植物发育调节自噬的作用。

　　

   

   

显示根冠细胞脱离的影片。(左)野生型。(右)Autophagy-deficient突变。    

中年的职业改变是很难实现的，因为这涉及到重塑自己，接受一个全新的职业角色。现在，来自日本的研究人员表明，一些植物细胞在其生命周期的中途转换主要功能时，从自噬中得到了帮助。

发表在发展据奈良科技学院的研究人员透露，自噬(真核细胞内部的自我消化机制)在根的生长中起着至关重要的作用。也就是说，自噬支持根帽细胞从作为重力传感器的根帽中心向作为分泌细胞的根帽外部过渡，并最终脱落。

根冠细胞在植物细胞中是独一无二的，因为它们受到不断的周转，而大多数其他组成植物体的细胞在植物的整个生命周期中保持不变。随着根的生长和伸长，根冠上最外层的细胞脱落，内层细胞取而代之，功能和位置都发生了变化。

该研究的主要作者Tatsuaki Goh解释说:“协调一致的细胞周转和根冠细胞的功能特化需要复杂的亚细胞重组。”“然而，这种重组的时空动力学以及这一过程的分子和遗传调控还没有很好地表征。”

为了研究亚细胞重组的过程，研究人员设计了一种显微镜技术来观察拟南芥根实时生长，同时自动跟踪延伸根的尖端。

“我们看到的是，就在最外层的细胞从根尖脱落之前，细胞内细胞器的位置发生了重大变化，”该研究的资深作者中岛圭二(Keiji Nakajima)说。“重要的是，自噬系统需要保持完整，才能发生这种转变。”

有一个功能的自噬系统也需要细胞以高度有序的方式从根冠分离。

“我们的研究结果表明，自噬是细胞清除和细胞器重排的重要组成部分。这些都与最外层的根冠细胞作为分泌细胞的功能特化有关，也与细胞分离过程有关，”Goh说。

自噬是真核细胞中一个进化保守的过程，在营养循环和胁迫反应中起着关键作用，但在植物中的作用尚不清楚。因此，本研究揭示了植物自噬的新作用，对植物基因组中自噬核心因子的保存具有重要意义。