研究发现核内复制调控细胞和器官大小新机制本文转自：中科院之声核内复

本文转自：中科院之声
核内复制 (Endoreduplication) 是指细胞核内发生基因组复制，但不进行细胞分裂，导致细胞核内基因组倍性增加的现象。核内复制现象在动物与植物中普遍存在，与细胞的大小、器官的生长发育以及新陈代谢能力等密切相关，然而核内复制如何调控细胞和器官生长的分子机制尚不清楚。
近期，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员李云海团队与研究员汪迎春，河南大学教授宋纯鹏、郭思义和中科院微生物研究所研究员钱韦合作发现了核内复制调控细胞和器官大小的新机制。李云海团队和研究员李传友、刘翠敏的前期合作研究报道了拟南芥UBP14/DA3通过APC复合物调控下游CDKB1;1和CYCA2;3蛋白积累量从而调控核内复制和细胞生长的机制 (Xu et al., 2016, Plant Cell) 。近期科研人员在筛选da3-1突变体的抑制子中发现sud6-1突变体 (suppressor of da3-1 6 ) ， sud6-1显著抑制da3-1突变体器官增大，核内复制增强和表皮毛叉数增多等表型。基因克隆发现， SUD6编码细胞周期蛋白依赖性激酶CDKG2 。sud6-1与sud6-ko (CDKG2的T-DNA插入突变体)具有细胞面积变小和核内复制水平降低的表型。SUD6的过表达株系具有细胞面积增大和核内复制水平升高的表型，表明CDKG2/SUD6为细胞大小和核内复制的正调控因子。遗传分析表明， sud6-1抑制CDKB1;1.N161 (CDKB1;1的显性负突变体)细胞面积增大、核内复制水平增加和叶表皮气孔数目减少的表型。生化分析发现SUD6与CDKB1；1在体内体外直接相互作用。CDKB1;1可以磷酸化SUD6并影响其在植物体内的蛋白积累量，从而影响细胞的核内复制和生长。因此，该研究揭示了UBP14/DA3-CDKB1;1-CDKG2/SUD6介导的调控细胞核内复制和细胞器官生长的新机制。
相关研究成果在线发表在The Plant Cell上。研究工作得到国家自然科学基金和中科院战略性先导科技专项等的资助。

文章图片

文章图片

【研究发现核内复制调控细胞和器官大小新机制】拟南芥UBP14-CDKB1;1-SUD6途径调控核内复制和细胞生长的工作模型
来源：中国科学院遗传与发育生物学研究所