Auxin and cytokinin have been widel

Auxin and cytokinin have been widely used to generate callus, but surprisingly little is known about how they induce callus at the molecular level. Several recent studies demonstrated that various regulators of lateral root development participate in callus formation on CIM. Auxin is a well-known inducer of lateral root formation in Arabidopsis, and several members of the LATERAL ORGAN BOUNDARIES DOMAIN (LBD; also known as ASYMMETRIC LEAVES2-LIKE) family of transcription factors, including LBD16, LBD17, LBD18, and LBD29, mediate this response downstream of AUXIN RESPONSE FACTOR7 (ARF7) and ARF19 (Okushima et al., 2007; Lee et al., 2009). A recent study by Berckmans et al. (2011) has provided a first glimpse of how auxin promotes cell cycle reentry during lateral root development by demonstrating that LBD18 and LBD33, both of which are induced by auxin and form a heterodimer complex, activate the expression of the transcription factor E2 PROMOTER BINDING FACTOR a (E2Fa). E2Fa is one of the six E2F transcription factors in Arabidopsis that by dimerizing with DIMERIZATION PARTNER (DP) proteins, promotes the transcription of genes required for DNA replication (Inzé and De Veylder, 2006). The loss-of-function mutation in E2Fa strongly impedes lateral root development; hence, the ARF-LBD-E2Fa pathway defines one mechanism of how plants translate auxin signaling into cell cycle control.

Fan et al. (2012) have shown that the expression of LBD16, LBD17, LBD18, and LBD29 is upregulated by CIM and that
overexpression of each of the four is sufficient to induce callus with a similar appearance to CIM-induced callus (Figure 3A). The authors further demonstrated that CIM-induced callus formation is impaired in the arf7 arf19 double mutant, but overexpression of LBD16 in arf7 arf19 allows callus induction, suggesting that these LBDs function downstream of ARF7 and ARF19 (Figure 4A). Functional roles of LBDs appear to be conserved in trees since a LBD homolog in poplar (Populus tremula 3 Populus alba), Pta- LBD1, also promotes callus formation under low auxin conditions where control plants do not form callus (Yordanov et al., 2010). It is worth noting that overexpression of E2Fa together with DPa enhances cell proliferation in Arabidopsis leaves but not to the extent to induce callus (De Veylder et al., 2002). This might be due
to the relatively mild E2Fa/DPa expression in the transgenic plants, but alternatively, LBDs may be needed to activate transcription of additional genes that, together with E2Fa/DPa, promote callus induction. Overexpression of E2Fa and DP causes similar overproliferation in tobacco (Nicotiana tabacum) leaves, and, interestingly, it also promotes callus formation at the wound site (Kosugi and Ohashi, 2003). These observations support the notion that callus induction requires activation of both E2Fa/DP and some other factors, in this case, produced by wounding.

Besides activating core cell cycle regulators, downregulation of cell cycle inhibitors is another strategy for the reacquisition of cell proliferative competence during callus formation. Auxin downregulates the KIP-RELATED PROTEIN (KRP) genes encoding CDK inhibitors, and a transcriptional adaptor protein PROPORZ1 (PRZ1, also known as At-ADA2b) has been identified as a key regulator in this process (Anzola et al., 2010) (Figure 4A). The prz1 roots develop callus in the hormonal condition where wild-type roots form lateral roots, and this overproliferation is accompanied by low transcript levels of KRP2, KRP3, and KRP7 (Sieberer et al., 2003). PRZ1 directly binds the promoter region of KRP2, KRP3, and KRP7 and promotes acetylation of histone H3-K9/K14 at KRP7. The acetylation level decreases in response to auxin treatment, which in turn reduces gene expression (Anzola et al., 2010). Callus formation was phenocopied in the KRP silencing lines with reduced levels of KRP2, KRP3, and KRP7 (Figure 3B), whereas overexpression of KRP7 partially antagonizes the overproliferation phenotype in prz1 (Anzola et al., 2010). These findings thus demonstrate that the PRZ1-dependent chromatin modification provides an additional molecular mechanism of decoding auxin signaling into cell cycle reactivation.

How cytokinin promotes callus formation is less clear, but a critical component that participates in callus induction is the type- B ARABIDOPSIS RESPONSE REGULATORs (ARRs) (Figure 4B). The type-B ARRs transcription factors are activated through a multistep phosphorelay and induce the expression of many target genes (Hwang et al., 2012). Overexpression of ARR1 in cytokinin-containing media enhances callus formation in Arabidopsis (Sakai et al., 2001), thus elevating the fact that ARR1-mediated cytokinin response is sufficient to induce callus. In support of this idea, overexpression of the constitutively active form of ARR1 or ARR21, lacking the phosphorylation domain, results in callus formation in the absence of exogenous plant hormones (Sakai et al., 2001; Tajima et al., 2004) (Figure 3C). A potential target of type-B ARRs in promoting cell cycle reentry is CYCD3, since its expression is upregulated within 1 h after cytokinin treatment and overexpression of CYCD3 enhances callus formation in the absence of exogenous cytokinin (Riou- Khamlichi et al., 1999). Consistently, loss of CYCD3;1, together with its close homologs CYCD3;2 and CYCD3;3, leads to a reduced cytokinin response, strongly suggesting that CYCD3s function as a downstream effector of cytokinin signaling (Dewitte et al., 2007).

The AP2/ERF transcription factors ENHANCED SHOOT REGENERATION (ESR; also known as DORNRÖSCHEN [DRN]),
ESR1, and ESR2, are other candidates that may function in cytokinin-mediated callus formation, since overexpression of ESR1 or ESR2 induces callus without exogenous plant hormones (Banno et al., 2001; Ikeda et al., 2006) (Figures 3D and
4B). Similar callus induction is present in the activation tagging line BOLITA (BOL), the same locus as ESR2 (Marsch- Martinez et al., 2006). The ESR proteins are implicated in the cytokinin signaling pathway because ESR-overexpressing plants show elevated responses to cytokinin and they rescue the regeneration defects of cytokinin receptor mutants cytokinin response1/Arabidopsis histidine kinase4 (Banno et al., 2001; Ikeda et al., 2006). The ESR proteins may link cytokinin signaling to cell cycle control since ESR2 directly activates the expression of CYCD1;1 and the DOF transcription factor OBF BINDING PROTEIN1 (OBP1) (Ikeda et al., 2006). The OBP1 gene is known to promote cell cycle reentry by
shortening the duration of the G1 phase (Skirycz et al., 2008). Overexpression of OBP1 causes upregulation of many cell cycle–related genes and OBP1 directly binds the promoter sequence of CYCD3;3 and the S phase–specific transcription factor DOF2;3 (Skirycz et al., 2008). Future experiments are needed to validate whether these ESR-mediated pathways underlie cell cycle reactivation during callus induction, but these findings support the view that cell cycle reentry is governed by multiple layers of transcriptional regulations to orchestrate the expression of several cell cycle genes.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ออกซินและ cytokinin ได้ถูกใช้ในการสร้างแคลลัส แต่น่าแปลกใจเล็กน้อยเป็นที่รู้จักกันเกี่ยวกับว่าพวกเขาก่อให้เกิดแคลลัสในระดับโมเลกุล หลายการศึกษาล่าสุดแสดงว่า เร็คกูเลเตอร์ต่าง ๆ ของรากด้านข้างมีส่วนร่วมในการให้กำเนิดบนเหลือง ออกซินเป็น inducer รู้จักของรากด้านข้างก่อใน Arabidopsis และสมาชิกของโดเมนขอบอวัยวะด้านข้าง (LBD หรือที่เรียกว่า ASYMMETRIC LEAVES2-เหมือน) ครอบครัวของ transcription ปัจจัย LBD16, LBD17, LBD18, LBD29 และบรรเทาคำตอบน้ำของ FACTOR7 ตอบสนองต่อออกซิน (ARF7) และ ARF19 (Okushima et al., 2007 ลีเอส al., 2009) การศึกษาล่าสุดโดย Berckmans et al. (2011) มีให้มองเห็นภาพแรกว่าออกซินส่งเสริมวงจรเซลล์ reentry ในระหว่างการพัฒนาของรากด้านข้างโดยเห็นว่า LBD18 และ LBD33 ซึ่งทั้งสองเกิดจากออกซิน และแบบ heterodimer ที่ซับซ้อน เรียกใช้นิพจน์ของตัว transcription E2 โปรโมเตอร์ผูกปัจจัย (E2Fa) E2Fa เป็นหนึ่งในหก E2F transcription ปัจจัยใน Arabidopsis ซึ่ง โดย dimerizing กับ DIMERIZATION คู่ (DP) โปรตีน transcription ของยีนที่ต้องการการจำลองดีเอ็นเอ (Inzé และเดอ Veylder, 2006) การกลายพันธุ์สูญเสียฟังก์ชันใน E2Fa ขอ impedes พัฒนารากด้านข้าง ดังนั้น ทางเดิน ARF LBD E2Fa กำหนดกลไกของวิธีพืชแปลสัญญาณในการควบคุมวงจรเซลล์ออกซินพัดลม et al. (2012) ได้แสดงให้เห็นว่าค่าของ LBD16, LBD17, LBD18, LBD29 และ upregulated โดยเหลืองและที่overexpression ของแต่ละสี่เพียงพอที่จะก่อให้เกิดให้ มีลักษณะคล้ายการเหลืองเกิดแคลลัส (รูปที่ 3A) ผู้เขียนเพิ่มเติมแสดงว่า ก่อให้เกิดเหลืองมีความบกพร่องทางด้านใน arf7 arf19 คู่ mutant แต่ overexpression ของ LBD16 ใน arf7 arf19 ช่วยเหนี่ยวนำแคลลัส แนะนำที่ฟังก์ชันเหล่านี้ LBDs น้ำ ARF7 และ ARF19 (รูปที่ 4A) บทบาทหน้าที่ของ LBDs ปรากฏอยู่ในต้นไม้ตั้งแต่ homolog LBD ในปอปลาร์ (Populus tremula 3 อัลบา Populus), Pta - LBD1 นอกจากนี้ยังส่งเสริมให้ก่อสภาวะออกซินต่ำที่พืชควบคุมได้แคลลัส (Yordanov et al., 2010) เป็นน่าสังเกตว่า overexpression ของ E2Fa กับ DPa ช่วยขยายเซลล์ ใน Arabidopsis ใบ แต่ไม่ ถึงขนาดชวนให้ (De Veylder et al., 2002) จะครบกำหนดการ E2Fa/DPa ค่อนข้างอ่อน อาจใช้นิพจน์ในการพืชถั่วเหลือง หรือ LBDs transcription ของยีนเพิ่มเติมที่ ร่วมกับ E2Fa/DPa ส่งเสริมการเหนี่ยวนำให้ เปิดใช้งาน Overexpression ของ E2Fa และ DP ทำ overproliferation คล้ายใบยาสูบ (Nicotiana tabacum) และ เรื่องน่าสนใจ มันยังส่งเสริมให้การก่อตัวที่ไซต์แผล (Kosugi และโอฮาชิ 2003) ข้อสังเกตเหล่านี้สนับสนุนแนวคิดที่เหนี่ยวนำให้ต้องเปิดใช้งาน E2Fa/DP และบางปัจจัยอื่น ๆ ในกรณีนี้ ผลิต โดย woundingนอกจากเรียกใช้หลักวงจรเซลล์เร็คกูเลเตอร์ downregulation ของวงจรเซลล์ inhibitors เป็นกลยุทธ์อื่นสำหรับ reacquisition เซลล์ proliferative ต้นสายงานระหว่างก่อให้ ออกซิน downregulates KIP-RELATED โปรตีน (KRP) ยีนที่เข้ารหัส CDK inhibitors และโปรตีนอะแดปเตอร์ transcriptional PROPORZ1 (PRZ1 เรียกอีกอย่างว่าที่-ADA2b) มีการระบุเป็นตัวควบคุมหลักในกระบวนการนี้ (Anzola et al., 2010) (รูปที่ 4A) ราก prz1 พัฒนาให้สภาพฮอร์โมนที่ป่าชนิดรากแบบรากด้านข้าง และ overproliferation นี้ตามมา ด้วยระดับเสียงต่ำสุดบรรยายของ KRP2, KRP3 และ KRP7 (Sieberer และ al., 2003) PRZ1 binds ภูมิภาคโปรโมเตอร์ของ KRP2, KRP3 และ KRP7 โดยตรง และส่งเสริม acetylation ของฮิสโตน H3-K9/K14 ที่ KRP7 ลดระดับ acetylation ตอบสนองต่อออกซินและรักษา ซึ่งจะลดยีน (Anzola et al., 2010) ผู้แต่งให้ถูก phenocopied ใน KRP silencing ด้วยลดลง และระดับ ของ KRP2, KRP3, KRP7 (รูปที่ 3B), ขณะ overexpression ของ KRP7 antagonizes phenotype overproliferation ใน prz1 บางส่วน (Anzola et al., 2010) ผลการวิจัยเหล่านี้จึงแสดงให้เห็นว่า การเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับ PRZ1 โครมาตินช่วยให้กลไกระดับโมเลกุลที่เพิ่มเติมของการถอดรหัสสัญญาณในการเปิดใช้งานใหม่ของวงจรเซลล์ออกซินวิธี cytokinin ส่งเสริมก่อให้เป็นน้อยชัดเจน แต่ส่วนประกอบสำคัญที่มีส่วนร่วมในการเหนี่ยวนำให้เป็นชนิด - ตอบ B ARABIDOPSIS เคร่งครัด (ARRs) (รูปที่ 4B) ปัจจัยการ transcription ARRs ชนิด B เรียกใช้ผ่าน multistep phosphorelay และก่อให้เกิดค่าของยีนเป้าหมายมาก (Hwang et al., 2012) Overexpression ของ ARR1 ใน cytokinin ประกอบด้วยสื่อช่วยให้ก่อตัวใน Arabidopsis (Sakai et al., 2001), ดังนั้นยกความจริงที่ว่าตอบสนอง cytokinin ARR1 mediated เพียงพอที่จะก่อให้เกิดแคลลัส สนับสนุนความคิดนี้ overexpression แบบ ARR1 หรือ ARR21, constitutively ใช้งานอยู่โดเมน phosphorylation ขาดผล callus ผู้แต่งในการขาดงานบ่อยฮอร์โมนพืช (Sakai et al., 2001 เสริม et al., 2004) (รูปที่ 3C) เป้าหมายเป็นไปได้ของประเภท-B ARRs ในการส่งเสริมวงจรเซลล์ reentry เป็น CYCD3 เนื่องจากนิพจน์ที่เป็น upregulated ภายใน 1 ชั่วโมงหลังการรักษา cytokinin และ overexpression ของ CYCD3 ช่วยให้จัดตั้งในการขาดงานบ่อย cytokinin (Riou Khamlichi et al., 1999) อย่างสม่ำเสมอ สูญเสีย CYCD3; 1 พร้อมของ homologs ปิด CYCD3; 2 CYCD3; 3 นำไปสู่การตอบสนองลดลง cytokinin ขอแนะนำที่ทำงาน CYCD3s เป็น effector ปลายน้ำของ cytokinin ตามปกติ (Dewitte et al., 2007)Transcription AP2/ERF ปัจจัยสนับสนุนยิงฟื้นฟู (ESR หรือที่เรียกว่า DORNRÖSCHEN [DRN]),ESR1 และ ESR2 เป็นผู้อื่นที่อาจใช้ได้ในแคลลัส cytokinin mediated ก่อ เนื่องจากแคลลัส โดยฮอร์โมนพืชบ่อย (Banno et al., 2001 แท้จริง overexpression ของ ESR1 หรือ ESR2 อิเคดะและ al., 2006) (ตัวเลข 3D และ4B) การเหนี่ยวนำให้คล้ายกันอยู่ในการเรียกใช้แท็กรายการ BOLITA (BOL), โลกัสโพลเดียวกันเป็น ESR2 (Marsch - มาติเน่และ al., 2006) โปรตีน ESR จะเกี่ยวข้องในการ cytokinin ตามปกติทางเดินเนื่องจาก ESR overexpressing พืชแสดง cytokinin ตอบสูง และพวกเขาช่วยเหลือฟื้นฟูข้อบกพร่องของ cytokinin ตัวรับสายพันธุ์ cytokinin histidine response1/Arabidopsis kinase4 (Banno et al., 2001 อิเคดะและ al., 2006) โปรตีน ESR อาจเชื่อมโยง cytokinin สัญญาณการควบคุมวงจรเซลล์เนื่องจาก ESR2 โดยตรงเรียกใช้นิพจน์ CYCD1; 1 และตัวคูณการ transcription กรม OBF ผูก PROTEIN1 (OBP1) (อิเคดะและ al., 2006) ยีน OBP1 เป็นที่รู้จักกันส่งเสริม reentry รอบเซลล์โดยลดระยะเวลาของระยะ G1 (Skirycz et al., 2008) Overexpression ของ OBP1 ทำให้ upregulation ของหลายรอบเซลล์เกี่ยวข้องกับยีน และ OBP1 binds ลำดับโปรโมเตอร์ของ CYCD3 โดยตรง 3 และ transcription ระยะ – เฉพาะ S ปัจจัย DOF2; 3 (Skirycz et al., 2008) การทดลองในอนาคตจำเป็นต้องตรวจสอบว่าเซลล์รอบเปิดใช้งานใหม่ระหว่างการเหนี่ยวนำให้อยู่ภายใต้มนต์เหล่านี้ ESR mediated แต่ผลการวิจัยเหล่านี้สนับสนุนว่า reentry วงจรเซลล์อยู่ภายใต้ระเบียบ transcriptional เพื่อ orchestrate นิพจน์ของวงจรเซลล์หลายชั้นหลายมุมมอง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ออกซินและไซโตไคนิได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างแคลลัส แต่ที่น่าแปลกใจเล็ก ๆ น้อย ๆ เป็นที่รู้จักกันเกี่ยวกับวิธีที่พวกเขาก่อให้เกิดแคลลัสในระดับโมเลกุล การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าหลายหน่วยงานกำกับดูแลต่างๆของการพัฒนารากด้านข้างมีส่วนร่วมในการสร้างแคลลัสใน CIM ออกซินเป็นที่รู้จักกันดีของการสร้างชักนำรากข้างใน Arabidopsis และสมาชิกหลายคนของอวัยวะข้างขอบเขตโดเมน (LBD; ยังเป็นที่รู้จัก ASYMMETRIC LEAVES2 เหมือน) ครอบครัวของปัจจัยการถอดความรวมทั้ง LBD16, LBD17, LBD18 และ LBD29, ไกล่เกลี่ย ล่องตอบสนองนี้ของออกซินตอบสนอง FACTOR7 (ARF7) และ ARF19 (Okushima et al, 2007;.. ลีและคณะ, 2009) การศึกษาล่าสุดโดย Berckmans และคณะ (2011) ได้ให้เหลือบแรกของวิธีการออกซินส่งเสริมการย้อนวงจรมือถือในระหว่างการพัฒนารากด้านข้างโดยแสดงให้เห็นว่า LBD18 และ LBD33 ทั้งสองที่จะเกิดจากการออกซินและรูปแบบที่ซับซ้อน heterodimer เปิดใช้งานการแสดงออกของถอดความปัจจัย E2 โปรโมเตอร์ FACTOR ผูกพัน (E2Fa) E2Fa เป็นหนึ่งในหกปัจจัยถอดความ E2F ใน Arabidopsis ว่าโดย dimerizing กับ dimerization PARTNER (DP) โปรตีนส่งเสริมการถอดรหัสของยีนที่จำเป็นสำหรับการจำลองดีเอ็นเอ (Inzéและเด Veylder 2006) การสูญเสียการกลายพันธุ์ของฟังก์ชั่นใน E2Fa ขอขัดขวางการพัฒนารากด้านข้าง จึง ARF-LBD-E2Fa เดินกำหนดกลไกหนึ่งของวิธีการที่พืชแปลออกซินส่งสัญญาณในการควบคุมวงจรเซลล์. พัดลมและคณะ (2012) แสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของ LBD16, LBD17, LBD18 และ LBD29 เป็น upregulated โดย CIM และที่แสดงออกของแต่ละแห่งที่สี่จะเพียงพอที่จะก่อให้เกิดแคลลัสมีลักษณะคล้ายกับแคลลัส CIM ที่เกิดขึ้น (รูปที่ 3A) ผู้เขียนแสดงให้เห็นต่อไปว่าการสร้างแคลลัส CIM ที่เกิดขึ้นเป็นความบกพร่องใน arf7 arf19 กลายพันธุ์คู่ แต่แสดงออกของ LBD16 ใน arf7 arf19 ช่วยเหนี่ยวนำแคลลัสบอกว่า LBDs เหล่านี้ล่องทำงานของ ARF7 และ ARF19 (รูปที่ 4A) บทบาทหน้าที่ของ LBDs ปรากฏที่จะอนุรักษ์ต้นไม้ตั้งแต่ homolog LBD ในป็อป (Populus การสั่นสะเทือน 3 Populus อัลบ้า) Pta- LBD1, นอกจากนี้ยังส่งเสริมการสร้างแคลลัสภายใต้เงื่อนไขที่ออกซินในระดับต่ำที่พืชควบคุมไม่ได้แบบแคลลัส (Yordanov et al., 2010 ) เป็นมูลค่า noting แสดงออกของ E2Fa ร่วมกับ DPA ช่วยเพิ่มการเพิ่มจำนวนเซลล์ในใบ Arabidopsis แต่ไม่เท่าที่จะก่อให้เกิดแคลลัส (เดอ Veylder et al., 2002) นี้อาจจะเป็นเพราะการอ่อนค่อนข้าง E2Fa / DPA แสดงออกในพืชดัดแปรพันธุกรรม แต่ผลัด LBDs อาจมีความจำเป็นเพื่อเปิดใช้งานการถอดความของยีนเพิ่มเติมที่ร่วมกับ E2Fa / DPA ส่งเสริมการเหนี่ยวนำแคลลัส แสดงออกของ E2Fa และ DP ทำให้เกิด overproliferation ที่คล้ายกันในยาสูบ (ยาสูบ) ใบและน่าสนใจนอกจากนี้ยังส่งเสริมการสร้างแคลลัสที่เว็บไซต์แผล (Kosugi และ Ohashi 2003) ข้อสังเกตเหล่านี้สนับสนุนความคิดที่ว่าเหนี่ยวนำแคลลัสต้องเปิดใช้งานของทั้งสอง E2Fa / DP และบางส่วนปัจจัยอื่น ๆ ในกรณีนี้ผลิตโดยการกระทบกระทั่ง. นอกจากนี้หน่วยงานกำกับดูแลการเปิดใช้งานเซลล์รอบแกน downregulation ของสารยับยั้งวงจรมือถือเป็นกลยุทธ์อีก reacquisition ของความสามารถของเซลล์เจริญ ในระหว่างการก่อแคลลัส ออกซิน downregulates โปรตีนกีบ-ที่เกี่ยวข้อง (KRP) ยีนที่ควบคุมการยับยั้ง CDK และโปรตีนอะแดปเตอร์ถอดรหัส PROPORZ1 (PRZ1 ยังเป็นที่รู้จักใน-ADA2b) ได้รับการระบุว่าเป็นผู้กำกับดูแลที่สำคัญในกระบวนการนี้ (Anzola et al., 2010) ( รูป 4A) ราก PRZ1 พัฒนาแคลลัสในสภาพฮอร์โมนที่รากชนิดป่าในรูปแบบรากด้านข้างและ overproliferation นี้จะมาพร้อมกับหลักฐานการศึกษาระดับต่ำของ KRP2, KRP3 และ KRP7 (Sieberer et al., 2003) PRZ1 โดยตรงผูกภูมิภาคก่อการ KRP2, KRP3 และ KRP7 และส่งเสริม acetylation ของสโตน H3-K9 / K14 ที่ KRP7 ระดับ acetylation ลดลงในการตอบสนองต่อการรักษาออกซินซึ่งจะช่วยลดการแสดงออกของยีน (Anzola et al., 2010) แคลลัสได้รับการก่อ phenocopied ในสายสมร KRP มีระดับที่ลดลงของ KRP2, KRP3 และ KRP7 (รูปที่ 3B) ในขณะที่แสดงออกของ KRP7 บางส่วน antagonizes ฟีโนไทป์ overproliferation ใน PRZ1 (Anzola et al., 2010) การค้นพบนี้จึงแสดงให้เห็นว่าการปรับเปลี่ยนโครมาติ PRZ1 ขึ้นอยู่กับมีกลไกในระดับโมเลกุลที่เพิ่มขึ้นของการถอดรหัสออกซินเป็นสัญญาณการเปิดวงจรมือถือ. ไซโตไคนิวิธีส่งเสริมการก่อแคลลัสมีความชัดเจนน้อยกว่า แต่เป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่มีส่วนร่วมในการชักนำแคลลัสเป็น TYPE- B Arabidopsis การตอบสนอง หน่วยงานกำกับดูแล (ARRs) (รูปที่ 4B) ประเภทบี ARRs ถอดความปัจจัยจะเปิดใช้งานผ่าน phosphorelay multistep และเหนี่ยวนำให้เกิดการแสดงออกของยีนเป้าหมายหลาย (Hwang et al., 2012) แสดงออกของ ARR1 ในสื่อไซโตไคนิที่มีช่วยในกระบวนการสร้างแคลลัสใน Arabidopsis (ซาไก et al., 2001) ดังนั้นการยกระดับความเป็นจริงว่าการตอบสนองไซโตไคนิ ARR1 พึ่งจะเพียงพอที่จะก่อให้เกิดแคลลัส ในการสนับสนุนความคิดนี้แสดงออกในรูปแบบที่ใช้งาน constitutively ของ ARR1 หรือ ARR21 ขาดโดเมน phosphorylation ผลในการสร้างแคลลัสในกรณีที่ไม่มีฮอร์โมนพืชจากภายนอก (ซาไก et al, 2001;.. Tajima, et al, 2004) (รูปที่ 3C) เป้าหมายที่มีศักยภาพของ ARRs ประเภทบีในการส่งเสริมย้อนวงจรมือถือเป็น CYCD3 เนื่องจากการแสดงออกของมันจะถูก upregulated ภายใน 1 ชั่วโมงหลังจากที่ไซโตไคนิการรักษาและการแสดงออกของ CYCD3 ช่วยในกระบวนการสร้างแคลลัสในตัวตนของไซโตไคนิภายนอก (Riou- Khamlichi et al., 1999) . อย่างต่อเนื่อง, การสูญเสียของ CYCD3 1 ร่วมกับ homologs ใกล้ชิด CYCD3 2 และ CYCD3 3, นำไปสู่การตอบสนองของไซโตไคนิลดลงอย่างมากแสดงให้เห็นว่าฟังก์ชั่น CYCD3s เป็น Effector ปลายน้ำของการส่งสัญญาณไซโตไคนิ (Dewitte et al, 2007.). AP2 / ERF ถอดความปัจจัย ENHANCED SHOOT ฟื้นฟู (ESR; ยังเป็นที่รู้จักDornröschen [DRN]) ESR1 และ ESR2 มีผู้สมัครอื่น ๆ ที่อาจทำงานในการสร้างแคลลัสไซโตไคนิพึ่งตั้งแต่แสดงออกของ ESR1 หรือ ESR2 ก่อให้เกิดแคลลัสได้โดยไม่ต้องฮอร์โมนพืชจากภายนอก (Banno et al, 2001;.. อิเคดะ et al, 2006) (3D ตัวเลขและ4B) เหนี่ยวนำแคลลัสที่คล้ายกันอยู่ในสายการติดแท็กการเปิดใช้งาน Bolita (BOL), ทางเดินเดียวกับ ESR2 (Marsch- มาร์ติเน et al., 2006) โปรตีน ESR จะเกี่ยวข้องในทางเดินสัญญาณไซโตไคนิเพราะพืช ESR-overexpressing แสดงการตอบสนองสูงที่จะไซโตไคนิและพวกเขาช่วยฟื้นฟูข้อบกพร่องของการกลายพันธุ์รับไซโตไคนิไซโตไคนิ response1 / Arabidopsis kinase4 ฮิสติดีน (Banno et al, 2001;. อิเคดะและคณะ, 2006. ) โปรตีน ESR อาจเชื่อมโยงไซโตไคนิส่งสัญญาณให้ควบคุมวงจรเซลล์ตั้งแต่ ESR2 โดยตรงป็นการแสดงออกของ CYCD1 1 และถอดความปัจจัยอานนท์ OBF ผูกพัน PROTEIN1 (OBP1) (. อิเคดะ et al, 2006) ยีน OBP1 เป็นที่รู้จักกันในการส่งเสริมวงจรมือถือย้อนโดยการลดระยะเวลาของขั้นตอน G1 (Skirycz et al., 2008) แสดงออกของ OBP1 ทำให้เกิด upregulation ของยีนเซลล์หลายวงจรที่เกี่ยวข้องโดยตรงและ OBP1 ผูกลำดับก่อการ CYCD3 3 และถอดความปัจจัย S เฟสเฉพาะ DOF2 3 (. Skirycz et al, 2008) การทดลองในอนาคตมีความจำเป็นในการตรวจสอบไม่ว่าจะเป็นทางเดิน ESR สื่อเหล่านี้รองรับการเปิดวงจรมือถือในระหว่างการเหนี่ยวนำแคลลัส แต่การค้นพบนี้สนับสนุนมุมมองที่ย้อนวงจรมือถือเป็นหน่วยงานหลายชั้นของกฎระเบียบของการถอดรหัสเพื่อ orchestrate การแสดงออกของยีนหลายวงจรมือถือ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ออกซิน ) และได้ถูกใช้อย่างกว้างขวางเพื่อสร้างแคลลัส แต่จู่ ๆเป็นที่รู้จักกันเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับวิธีที่พวกเขาให้เกิดแคลลัสในระดับโมเลกุล การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าหลายหน่วยงานต่าง ๆ ของการพัฒนาการมีส่วนร่วมในการสร้างราก แคลลัสใน CIM . ออกซินเป็นเอนไซม์ที่รู้จักกันดีใน Arabidopsis เกิดรากด้านข้าง ,และสมาชิกหลายคนของขอบเขตอวัยวะนอกโดเมน ( lbd ; ยังเป็นที่รู้จัก leaves2-like อสมมาตร ) ครอบครัวของปัจจัยการถอดความรวมทั้ง lbd16 lbd17 lbd18 lbd29 , , , และ , การตอบสนองด้านการไกล่เกลี่ย factor7 ออกซิน ( arf7 ) และ arf19 ( okushima et al . , 2007 ; ลี et al . , 2009 ) การศึกษาล่าสุดโดย berckmans et al .( 2011 ) มีให้เหลือบแรกของออกซินส่งเสริมวงจร reentry ในระหว่างการพัฒนารากด้านข้างโดยแสดงให้เห็นว่า lbd18 และ lbd33 ทั้งสองซึ่งจะเกิดจากระดับและรูปแบบ heterodimer ซับซ้อนกระตุ้นการแสดงออกของปัจจัยการถอดความปัจจัย E2 ผูกพัน ( e2fa )e2fa เป็นหนึ่งในหก e2f ปัจจัยการถอดความใน Arabidopsis โดย dimerizing กับคู่สหชาต ( DP ) โปรตีนส่งเสริม transcription ของยีนที่จำเป็นสำหรับการถ่ายแบบดีเอ็นเอ ( แบบฟอร์ม ) และ de veylder , 2006 ) การสูญเสียการทำงานของการกลายพันธุ์ใน e2fa ขอขัดขวางการพัฒนารากด้านข้าง ดังนั้นการ arf-lbd-e2fa กำหนดกลไกหนึ่งของวิธีการทางพืชแปลออกซินส่งสัญญาณเข้าควบคุมวัฏจักรของเซลล์

แฟน et al . ( 2012 ) ได้แสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของ lbd16 lbd17 lbd18 , , , และ lbd29 เป็น upregulated โดย CIM และ
overexpression ของแต่ละสี่จะเพียงพอที่จะชักนำให้แคลลัสมีลักษณะคล้ายกับ CIM ชักนำให้เกิดแคลลัส ( รูปที่ 3 )ผู้เขียนยังแสดงให้เห็นว่าคิมชักนำให้เกิดแคลลัสเกิดความบกพร่องใน arf7 arf19 คู่กลายพันธุ์ แต่ overexpression ของ lbd16 ใน arf7 arf19 ช่วยชักนำบอกว่า lbds เหล่านี้ฟังก์ชันท้ายน้ำ และ arf7 arf19 ( รูปที่ 4 ) บทบาทการทำงานของ lbds ปรากฏเป็นป่าสงวนในต้นไม้ตั้งแต่ lbd homolog ในป็อป ( คน tremula 3 คน - lbd1 อัลบา ) , PTA ,นอกจากนี้ยังส่งเสริมการสร้างแคลลัส ภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมไม่ได้ พืชระดับต่ำรูปแบบแคลลัส ( ยอร์ดานอฟ et al . , 2010 ) เป็นมูลค่า noting ว่า overexpression ของ e2fa พร้อมกับช่วยเหลือการเพิ่มเซลล์ใน Arabidopsis ใบ แต่ไม่ถึงขนาดจะชักนำแคลลัส ( เดอ veylder et al . , 2002 ) นี้อาจจะเนื่องจากการนิพจน์ e2fa
/ DPA ค่อนข้างอ่อน ในต้นพืช ,แต่อีกวิธีหนึ่งคือ lbds อาจต้องกระตุ้น transcription ของยีนเพิ่มเติม พร้อมกับ e2fa / ช่วยเหลือ ส่งเสริมให้เกิดเป็นแคลลัส overexpression ของ e2fa และ DP สาเหตุ overproliferation คล้ายกันในยาสูบ ( การคูณ ) ใบ และน่าสนใจ นอกจากนี้ยังส่งเสริมการสร้างแคลลัสที่บาดแผลสด ( โคสึกิและโอฮาชิ , 2003 )ข้อสังเกตเหล่านี้สนับสนุนความคิดที่ชักนำต้องการกระตุ้นทั้ง e2fa / DP และปัจจัยอื่น ๆ ในกรณีนี้ ผลิตโดย บาดเจ็บ

นอกจากใช้ควบคุมวงจรหลัก downregulation ของวัฎจักรเซลล์อินฮิบิเตอร์เป็นอีกยุทธศาสตร์ reacquisition ความสามารถของเซลล์ proliferative ในระหว่างการสร้างแคลลัสออกซิน downregulates โปรตีน kip-related ( KRP ) ยีนเข้ารหัส CDK inhibitors และอะแดปเตอร์ลองโปรตีน proporz1 ( prz1 , ยังเป็นที่รู้จัก at-ada2b ) ได้รับการระบุว่าเป็นสารสำคัญในขั้นตอนนี้ ( anzola et al . , 2010 ) ( รูปที่ 4 ) การ prz1 รากพัฒนาแคลลัสในภาวะที่ฮอร์โมนของแบบฟอร์มรากรากด้านข้างoverproliferation นี้และจะมาพร้อมกับระดับผลการเรียนต่ำ krp2 krp3 , และ krp7 ( sieberer et al . , 2003 ) prz1 ตรงผูก promoter ของ krp2 krp3 ภูมิภาค , และ krp7 และส่งเสริมการกันของฮิสโตน h3-k9 / k14 ที่ krp7 . ระดับการกันลดลงในการตอบสนองต่อระดับการรักษา ซึ่งจะช่วยลดการแสดงออกของยีน ( anzola et al . , 2010 )การเกิดแคลลัส คือ phenocopied ใน KRP สามารถเส้นที่มีระดับการลดลงของ krp2 krp3 , และ krp7 ( รูปที่ 3B ) ส่วน overexpression ของ krp7 บางส่วน antagonizes ที่ overproliferation ฟีโนไทป์ใน prz1 ( anzola et al . , 2010 )การศึกษานี้จึงแสดงให้เห็นว่า prz1 ขึ้นอยู่กับการปรับเปลี่ยนให้เพิ่มเติมโมเลกุลกลไกถอดรหัสสัญญาณในระดับวงจรมือถืออีกครั้ง

ยังไง ) ส่งเสริมลัสชัดเจนน้อยลง แต่มีองค์ประกอบที่มีในชักนำเป็นประเภท - B ควบคุมการตอบสนอง Arabidopsis ( ARRS ) ตัวเลข ( 4B )การถอดความปัจจัย ARRS Type จะใช้งานผ่าน phosphorelay multistep และทำให้เกิดการแสดงออกของยีนเป้าหมายหลาย ( ฮวาง et al . , 2012 ) overexpression ของ arr1 ) ที่มีในสื่อเพิ่มลัส Arabidopsis ( Sakai et al . , 2001 ) จึงยกข้อเท็จจริงที่ arr1 การออกแบบการ ) จะเพียงพอที่จะชักนำให้แคลลัส สนับสนุนความคิดนี้overexpression ของแบบฟอร์ม constitutively ปราดเปรียวของ arr1 หรือ arr21 ขาดฟอสโฟริเลชัน , โดเมน , ผลลัพธ์ในลัสขาดฮอร์โมนพืชจากภายนอก ( Sakai et al . , 2001 ; ทาจิ et al . , 2004 ) ( รูปที่ 3 ) เป้าหมายที่มีศักยภาพของ Type-B ARRS ในการส่งเสริมวงจร reentry cycd3 คือ ,เพราะการแสดงออก upregulated ภายใน 1 ชั่วโมงหลังการรักษาและเพิ่ม overexpression ) ของ cycd3 ลัสขาดภายนอก ( ธนู ) - khamlichi et al . , 1999 ) อย่างต่อเนื่อง , การสูญเสียของ cycd3 ; 1 , พร้อมกับปิดโฮโมลอกส์ cycd3 ; 2 และ cycd3 3 มาสู่ลดลง ) การตอบสนองขอแนะนำว่า cycd3s ฟังก์ชันเป็นสัญญาณ ( ท้าย ) ( dewitte et al . , 2007 ) .

ap2 / TAN ปัจจัยการถอดความเพิ่มการยิง ( ESR ; ยังเป็นที่รู้จัก dornr Ö schen [ drn ] )
esr1 และ esr2 เป็นผู้สมัครอื่น ๆที่อาจทำงานในระดับลัส ) ,ตั้งแต่ overexpression ของ esr1 หรือ esr2 ให้เกิดแคลลัสโดยฮอร์โมนพืชจากภายนอก ( แบนโนแล้ว et al . , 2001 ; Ikeda et al . , 2006 ) ( ตัวเลข 3D และ
4b ) ชักนำที่คล้ายกันเป็นปัจจุบันในการกระตุ้นให้เส้น Bolita ( โพล ) , สถานที่เดียวกับ esr2 ( มาร์ช - มาร์ติเนซ et al . , 2006 )โดย ESR โปรตีนที่เกี่ยวข้องในการส่งสัญญาณทาง ) เพราะจาก overexpressing พืชให้ยกระดับการตอบสนอง ) และพวกเขาช่วยฟื้นฟูข้อบกพร่อง ) ตัวรับสายพันธุ์ ) response1 / Arabidopsis ีน kinase4 ( แบนโนแล้ว et al . , 2001 ; Ikeda et al . , 2006 )โดย ESR โปรตีนอาจเชื่อมโยง ) ส่งสัญญาณให้วงจรควบคุมเซลล์ตั้งแต่ esr2 โดยตรงกระตุ้นการแสดงออกของ cycd1 1 และ DOF ถอดความปัจจัย obf ผูก protein1 ( obp1 ) ( เคดะ et al . , 2006 ) การ obp1 จีนเป็นที่รู้จักกันเพื่อส่งเสริมวงจร reentry โดย
ร่นระยะเวลาของ G1 phase ( skirycz et al . , 2008 )overexpression ของ obp1 สาเหตุระหว่างวงจรมือถือหลายยีนที่เกี่ยวข้องโดยตรงและโดย obp1 ผูก promoter ลำดับ cycd3 ; 3 S ( เฉพาะเฟสถอดความปัจจัย dof2 ; 3 ( skirycz et al . , 2008 ) การทดลองในอนาคตมีความจำเป็นเพื่อตรวจสอบว่าเหล่านี้ผ่านเส้นทางต่างๆจากวัฏจักรเซลล์สถานะระหว่างเหนี่ยวนำแคลลัสแต่การค้นพบนี้สนับสนุนมุมมองที่จอดรอบเซลล์ถูกควบคุมโดยกฎระเบียบลองหลายชั้นเพื่อ orchestrate การแสดงออกของยีนวัฏจักรเซลล์หลาย