Glucose-driven TOR–FIE–PRC2 signalling controls plant development

生物 PRC2 细胞生物学 表观基因组 组蛋白H3 TOR信号 组蛋白 遗传学 拟南芥 转录因子 激酶 DNA甲基化 突变体 基因 基因表达
作者
Ruiqiang Ye,Meiyue Wang,Hao Du,Shweta Chhajed,Jin Koh,Kun-Hsiang Liu,Jinwoo Shin,Yue Wu,Lin Shi,Lin Xu,Sixue Chen,Yijing Zhang,Jen Sheen
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:609 (7929): 986-993 被引量:71
标识
DOI:10.1038/s41586-022-05171-5
摘要

Nutrients and energy have emerged as central modulators of developmental programmes in plants and animals1–3. The evolutionarily conserved target of rapamycin (TOR) kinase is a master integrator of nutrient and energy signalling that controls growth. Despite its key regulatory roles in translation, proliferation, metabolism and autophagy2–5, little is known about how TOR shapes developmental transitions and differentiation. Here we show that glucose-activated TOR kinase controls genome-wide histone H3 trimethylation at K27 (H3K27me3) in Arabidopsis thaliana, which regulates cell fate and development6–10. We identify FERTILIZATION-INDEPENDENT ENDOSPERM (FIE), an indispensable component of Polycomb repressive complex 2 (PRC2), which catalyses H3K27me3 (refs. 6–8,10–12), as a TOR target. Direct phosphorylation by TOR promotes the dynamic translocation of FIE from the cytoplasm to the nucleus. Mutation of the phosphorylation site on FIE abrogates the global H3K27me3 landscape, reprogrammes the transcriptome and disrupts organogenesis in plants. Moreover, glucose–TOR–FIE–PRC2 signalling modulates vernalization-induced floral transition. We propose that this signalling axis serves as a nutritional checkpoint leading to epigenetic silencing of key transcription factor genes that specify stem cell destiny in shoot and root meristems and control leaf, flower and silique patterning, branching and vegetative-to-reproduction transition. Our findings reveal a fundamental mechanism of nutrient signalling in direct epigenome reprogramming, with broad relevance for the developmental control of multicellular organisms. Glucose signalling via TOR controls growth and differentiation through regulation of genome-wide histone methylation via FERTILIZATION-INDEPENDENT ENDOSPERM (FIE).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
liuyq0501完成签到,获得积分0
9秒前
胖胖完成签到 ,获得积分0
10秒前
陆黑暗完成签到 ,获得积分10
14秒前
坦率的从波完成签到 ,获得积分10
14秒前
飞快的冰淇淋完成签到 ,获得积分10
15秒前
清秀的之桃完成签到 ,获得积分10
18秒前
代扁扁完成签到 ,获得积分10
20秒前
关中人完成签到,获得积分10
21秒前
吨吨完成签到,获得积分10
24秒前
阿尔法贝塔完成签到 ,获得积分10
24秒前
ZZzz完成签到 ,获得积分10
27秒前
标致幻然完成签到 ,获得积分10
27秒前
喜悦的板凳完成签到 ,获得积分10
32秒前
佳期如梦完成签到 ,获得积分10
32秒前
舒心的青槐完成签到 ,获得积分10
34秒前
Meima完成签到,获得积分10
44秒前
hansa完成签到,获得积分0
45秒前
ROMANTIC完成签到 ,获得积分10
47秒前
畅快的念烟完成签到,获得积分10
53秒前
55秒前
HH1202完成签到 ,获得积分10
55秒前
Joker完成签到,获得积分10
57秒前
牛奶面包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
梓歆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
墨墨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
QCB完成签到 ,获得积分10
1分钟前
tong完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
jiali完成签到 ,获得积分10
1分钟前
善善完成签到 ,获得积分10
1分钟前
水星完成签到 ,获得积分10
1分钟前
落水无波完成签到,获得积分10
1分钟前
calphen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
洪糜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xiaofan完成签到,获得积分10
1分钟前
微暖完成签到,获得积分0
1分钟前
eternal_dreams完成签到 ,获得积分10
1分钟前
luffy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ding-Ding完成签到,获得积分10
1分钟前
儒雅龙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
The world according to Garb 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Mass producing individuality 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3819982
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3362872
关于积分的说明 10418969
捐赠科研通 3081206
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1695017
邀请新用户注册赠送积分活动 814815
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 768539