2025年1月9日，Nature杂志在线发表了Salk研究所的Joseph Ecker实验室题为“A rare PRIMER cell state in plant immunity”的研究论文，该研究使用单细胞和空间组学技术来绘制植物叶片内的不同免疫状态，发现一类新的植物细胞在免疫反应过程中的图谱，进而发现了一种新的稀有细胞状态，称为PRIMER细胞，它充当免疫反应中心，在整个植物中启动防御策略。由于缺乏专门的免疫细胞，植物已经进化出独特的策略，其中单个细胞采用新的状态来防御病原体。植物会遇到各种各样的病原体，例如通过叶子表面毛孔潜入的细菌或直接侵入植物“皮肤”细胞的真菌。由于植物细胞是静止的，当它们遇到这些病原体中的任何一个时，它们会单独负责响应和提醒附近的细胞。固定细胞的另一个有趣的副作用是，不同的病原体可能在不同的位置和时间进入植物，导致不同的免疫反应阶段在整个植物中同时发生。直到现在，我们都不太确定植物是如何做到这一点的。使用标准基因组和成像工具研究这些细胞策略一直很困难，但单细胞和空间组学技术的最新进展为揭示植物-微生物相互作用的异质性打开了一扇全新的大门。该研究通过整合单细胞转录组学、表观基因组学和空间转录组学，研究团队通过基因表达和表观遗传修饰鉴定了大量不同的细胞状态。其中一项关键发现是发现了一种称为 PRIMER 细胞的稀有细胞群。这些细胞出现在免疫活性热点的中心，可能是植物防御反应的启动者。它们表达一种以前未表征的转录因子 GT-3a，研究小组证明它可以调节植物免疫。在 PRIMER 细胞周围，鉴定出另一种细胞状态，称为旁观者细胞。这些细胞激活参与长距离细胞间信号传导的基因，可能有助于将免疫反应传播到叶子上。这种对植物免疫反应的新的时空、细胞特异性见解已经作为全球研究人员的参考数据库提供。同时该研究创建一个公开可供其他研究人员使用的新图谱https://plantpathogenatlas.salk.edu，该图谱可能会带来许多关于单个植物细胞如何响应环境压力源的新发现，这对于创造更具气候适应性的作物至关重要。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08383-z为了不让您最关心的内容被湮没
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