miR396-targeted AtGRF transcription factors are required for coordination of cell division and differentiation during leaf development in Arabidopsis

In plants, cell proliferation and polarized cell differentiation along the adaxial-abaxial axis in the primordium is critical for leaf morphogenesis, while the temporal-spatial relationships between these two processes remain largely unexplored. Here, it is reported that microRNA396 (miR396)-targeted Arabidopsis growth-regulating factors (AtGRFs) are required for leaf adaxial-abaxial polarity in Arabidopsis. Reduction of the expression of AtGRF genes by transgenic miR396 overexpression in leaf polarity mutants asymmetric leaves1 (as1) and as2 resulted in plants with enhanced leaf adaxial-abaxial defects, as a consequence of reduced cell proliferation. Moreover, transgenic miR396 overexpression markedly decreased the cell division activity and the expression of cell cycle-related genes, but resulted in an increased percentage of leaf cells with a higher ploidy level, indicating that miR396 negatively regulates cell proliferation by controlling entry into the mitotic cell cycle. miR396 is mainly expressed in the leaf cells arrested for cell division, coinciding with its roles in cell cycle regulation. These results together suggest that cell division activity mediated by miR396-targeted AtGRFs is important for polarized cell differentiation along the adaxial-abaxial axis during leaf morphogenesis in Arabidopsis.     

bHLH转录因子在大脑皮质发育中的作用

在大脑新皮质发育过程中,bHLH转录因子参与了关键事件的调节。Id和Hes家族的bHLH因子对维持大脑皮质多能祖细胞(cortical mutipotent progenitor)处于增殖状态非常重要。前神经bHLH因子(Mash1、Neurogenin1和Neurogenin2)活性增强和Hes、Id因子的活性相应减弱,引起皮质多能祖细胞由增殖状态向神经生成转变。随着发育的皮质祖细胞中前神经bHLH因子的抑制,促使星形胶质细胞的生成。最后,bHEH因子Olig1和Olig2活性的增加和Id活性的减弱启动了少突胶质细胞的形成。     

拟南芥bHLH Ib转录因子调控FIT的转录

FIT是调控拟南芥铁稳态的一个关键调控因子，它在转录水平上受到缺铁诱导，但其背后的调控机制还不甚清楚。该研究以拟南芥bHLH38和FIT的单、双过表达植物及bHLH Ib四突变体植物为材料，采用缺铁(-Fe)处理实验和定量RT-PCR的方法从RNA角度分析了FIT转录水平的变化。结果表明：(1)在铁充足时，bHLH38过表达植物中FIT的转录水平显著高于其在野生型中的水平。(2)在bHLH Ib四突变体植物中FIT的转录水平不受缺铁诱导。(3)FIT单过表达不能激活内源FIT的转录，而在加铁(+Fe)条件下bHLH38和FIT的双过表达则可以激活内源FIT的转录。(4)在缺铁条件下，所有植物中FIT的转录水平均与野生型中的FIT水平无明显差异。基于以上结果认为，bHLH Ib转录因子是缺铁诱导FIT转录的必要条件，而非充分条件。该研究结果为深入了解植物通过多种途径共同维持铁稳态提供了新的见解。     

热带爪蟾bHLH转录因子鉴定与进化分析

爪蟾是重要的生物医学模式动物。文章根据NCBI公布的热带爪蟾(Xenopus tropicalis)基因组数据,利用生物信息学方法提取和鉴定了爪蟾全基因组范围的碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)基因信息,应用系统发生方法进行分类并做基因本体论(Gene Ontology,GO)功能富集分布分析,以期从整体上探讨爪蟾bHLH转录因子基因家族的分类及功能。结果表明,在热带爪蟾基因组数据库中发现了70个bHLH转录因子,其中69个可以分别归到6大组(A~F)的34个亚家族中,另一个为"孤儿因子"(Orphan)基因。GO富集分布统计发现有51个显著富集分布的GO注释语句,其中转录调控活性、转录调控、DNA结合、RNA代谢过程调控、DNA依赖的转录调控、转录和转录因子活性等出现频率很高,表明这些GO术语是爪蟾bHLH基因最常见的功能;许多bHLH转录因子在一些重要的发育或生理过程中发挥调控作用,如肌肉组织和器官(横纹肌、骨骼肌、眼部和咽部肌肉)的分化和发育、消化系统发育、咽部和感觉器官的发育、碱基和核苷及核酸的代谢调控、生物合成过程调控、DNA结合和蛋白质异聚化活性等。另外,还有一些重要信号通路(Signaling pathway)的GO术语显著地富集。文章还对Hes转录因子家族做了进化分析。这些结果为热带爪蟾bHLH基因的进一步研究打下了很好的基础。