干細(xì)胞對(duì)于新細(xì)胞的不斷生成至關(guān)重要。盡管干細(xì)胞在推動(dòng)植物生長(zhǎng)與發(fā)育上發(fā)揮了重要的作用，關(guān)于它們的嚴(yán)密分子調(diào)控仍然有許多問(wèn)題有待解答。來(lái)自比利時(shí)VIB研究所和根特大學(xué)的植物研究人員發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞復(fù)雜調(diào)控中的一個(gè)新步驟。他們的研究結(jié)果在線發(fā)表在本周的《科學(xué)》（Science）雜志上。

Lieven De Veylder說(shuō)：“我們的數(shù)據(jù)表明，植物根部的某些組織干細(xì)胞對(duì)于DNA損傷不太敏感。這些細(xì)胞保存著原始的完整DNA拷貝，在必要之時(shí)可用于替換受損細(xì)胞。盡管動(dòng)物也依賴相似的機(jī)制，但植物則有可能以一種更為優(yōu)化的方式利用了這一機(jī)制。這也許能夠解釋為什么許多的植物能夠生存數(shù)百年，而這對(duì)于動(dòng)物而言相當(dāng)罕見(jiàn)。

植物生長(zhǎng)的靜態(tài)組織者

植物生長(zhǎng)和發(fā)育依賴于不斷地生成新的細(xì)胞。存在于植物生長(zhǎng)軸中的一小部分特化細(xì)胞驅(qū)動(dòng)了這一過(guò)程。這些干細(xì)胞以高頻率分裂，并具有一種獨(dú)特的特征：在原始母細(xì)胞維持干細(xì)胞活性的同時(shí)，子細(xì)胞獲得了某種特化。除了這些干細(xì)胞，植物的根部還包含有一些組織細(xì)胞。這些組織細(xì)胞以低3-10倍的頻率進(jìn)行分裂，因此常被稱為靜止中心細(xì)胞。這些組織細(xì)胞控制了周?chē)杉?xì)胞的活動(dòng)，并可在必要時(shí)替換它們。

一個(gè)新分子網(wǎng)絡(luò)

近20年來(lái)，世界各地的科學(xué)家們一直在研究干細(xì)胞和它們的控制組織細(xì)胞的行為。然而直到現(xiàn)在還不清楚靜止細(xì)胞以及分裂活躍的細(xì)胞是如何能夠如此緊密共存的？以及這種靜止特征的基礎(chǔ)機(jī)制是什么？

VIB研究所和根特大學(xué)的植物研究人員現(xiàn)在確定了一個(gè)新分子網(wǎng)絡(luò)，增進(jìn)了我們對(duì)于干細(xì)胞調(diào)控和活動(dòng)的了解。這一過(guò)程的中心在于新發(fā)現(xiàn)的這個(gè)叫做ERF115的轉(zhuǎn)錄因子蛋白?？茖W(xué)家們證實(shí)這些組織細(xì)胞幾乎不能分裂是因?yàn)?SPAN lang=EN-US>ERF115的活性受到了抑制。當(dāng)需要這些組織細(xì)胞分裂并替換受損的周?chē)杉?xì)胞時(shí)，ERF115會(huì)得到激活。隨后ERF115會(huì)刺激植物硫肽激素(Phytosulfokine)生成，轉(zhuǎn)而激活組織細(xì)胞分裂。因此，ERF115-植物硫肽激素網(wǎng)絡(luò)充當(dāng)了損害干細(xì)胞活性的脅迫條件下的一種后備系統(tǒng)。