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発生:SHORTROOTによる細胞周期遺伝子の時間的空間的な制御がパターン形成と成長を結びつける

Nature 466, 7302 doi: 10.1038/nature09143

多細胞生物の発生は、細胞分裂の協調的な制御に依存しており、これが適切なパターン形成と成長をもたらす。パターン形成の基礎を成す分子機構、特に形成的な細胞分裂の調節については、まだよくわかっていない。シロイヌナズナ(Arabidopsis)で、根の基本組織を作り出す形成的分裂は、SHORTROOT(SHR)とSCARECROW(SCR)によって制御される。本研究では、SHRとSCRの細胞の種類に特異的な転写作用を、クロマチン免疫沈降に基づくマイクロアレイ実験からのデータと組み合わせて用いて、SHRが細胞分裂にかかわる特異的な遺伝子を時間的空間的に調節していることを示す。特異的な形成的分裂の開始と同期して、SHRとSCRはD型サイクリンを直接活性化し、このサイクリンの発現変化によって形成的分裂の異常が引き起こされた。これらの結果は、適切なパターン形成は、細胞の種類や発生段階特異的な状況における特異的な細胞周期遺伝子の転写調節を介して起こることを示している。以上の知見は、発生調節因子と細胞周期装置の特定の構成因子、そして器官パターン形成の間に直接的なつながりがあることの証拠となる。

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