浮游植物细胞自噬作用特点及研究方法

自噬(Autophagy)是真核生物细胞中一类高度保守的、依赖于溶酶体或液泡途径对胞质蛋白和细胞器进行降解的生物学过程。细胞自噬除维持细胞稳态外,在细胞响应各种外界胁迫中也发挥重要作用。近年来,陆续发现浮游植物能够通过细胞自噬应答众多环境胁迫,并在浮游植物细胞中鉴定出了类似于哺乳动物细胞中的核心自噬功能单位。自噬作为一种独特的程序性细胞死亡(PCD)形式,对浮游植物遭受胁迫后的个体存活及种群延续具有至关重要的作用。因此,细胞自噬也将成为浮游植物研究领域的一个新的着力点。主要综述了浮游植物细胞中自噬的保守性、诱导因素、调控机制、自噬与凋亡的交互作用以及浮游植物自噬研究方法等研究进展。

植物细胞自噬研究进展

细胞自噬是一类依赖于溶酶体和液泡的蛋白质降解途径。在动物细胞中,靶物质通过自噬体包裹被运送到溶酶体中,由特定的水解酶降解;而植物和酵母细胞中该过程在液泡内进行。近年来,在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中鉴定到多个关键ATG基因,它们对植物细胞自噬体的形成及自噬调控起到关键作用。该文全面综述了植物细胞自噬的调控及其在植物逆境胁迫中的生理功能。

植物细胞自噬基因的功能与转录调控机制

自噬(autophagy)是真核生物长期进化形成的一种高度保守的细胞内物质降解和周转途径,通过形成双层膜结构的自噬体将包裹其中的待降解大分子物质,如受损伤的蛋白质、蛋白质复合物和细胞器,运送至液泡或溶酶体进行降解并产生可循环利用的降解产物。细胞自噬在植物生长发育和环境应答等过程中发挥重要作用。在拟南芥(Arabidopsisthaliana)和水稻(Oryza sativa)等模式植物中已鉴定到40多个自噬基因,并发现其中多个基因在植物叶片衰老、种子成熟等发育阶段以及营养饥饿、干旱和病原菌侵染等逆境胁迫响应过程中显著上调表达,但具体的转录激活或抑制机制有待阐明。该文综述了自噬基因在植物生长发育和胁迫应答过程中的功能与转录调控网络。