中新網(wǎng)廣東新聞4月12日電 (記者 索有為)總部位于深圳的華大集團(tuán)12日發(fā)布消息稱,武漢華大生命科學(xué)研究院聯(lián)合華大生命科學(xué)研究院基因組多維解析技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、南方科技大學(xué)等單位,構(gòu)建了迄今最完整植物單細(xì)胞圖譜,在單細(xì)胞水平上揭秘了擬南芥葉片衰老的過程,相關(guān)研究成果于11日晚在線發(fā)表于國際頂級學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》。
為了揭示葉片的衰老過程,研究團(tuán)隊(duì)基于華大自主研發(fā)的單細(xì)胞組學(xué)技術(shù)DNBelab C4和時(shí)空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq,獲得了覆蓋擬南芥各組織全生命周期關(guān)鍵階段的共計(jì)20個(gè)組織樣本的913769個(gè)高質(zhì)量單細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄組,構(gòu)建了迄今為止植物取樣階段最全、數(shù)據(jù)量最大的單細(xì)胞圖譜,并鑒定出38種細(xì)胞類型。
本研究中,研究人員篩選出了1856個(gè)核心衰老相關(guān)基因和1875個(gè)年輕相關(guān)基因,并創(chuàng)新性地提出了“衰老指數(shù)”和“年輕指數(shù)”。通過分析不同階段葉片中這些基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量差異,研究人員得以評估每個(gè)細(xì)胞的衰老程度,實(shí)現(xiàn)了對葉片衰老狀態(tài)在單細(xì)胞分辨率下的定量評估。
基于衰老指數(shù)和年輕指數(shù),研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了葉片發(fā)育的共表達(dá)基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò),篩選出若干關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)基因,這些基因可能在衰老過程中發(fā)揮重要作用。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SWEET和SUC/STP家族中一些關(guān)鍵的基因在葉片維管組織的韌皮部薄壁細(xì)胞和篩管伴胞等特定細(xì)胞中特異性表達(dá),這些基因?qū)⑻菑娜~片運(yùn)輸?shù)交ǘ浜凸v,或者參與糖的回收。
研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)發(fā)現(xiàn)跨器官的碳氮分配也表現(xiàn)出類似的細(xì)胞類型特異性。(完)