MicroRNA MIR396 regulates the switch between stem cells and transit-amplifying cells in arabidopsis roots

Autores
Rodriguez Virasoro, Ramiro Esteban; Ercoli, María Florencia; Debernardi, Juan Manuel; Breakfield, Natalie W.; Mecchia, Martin Alejandro; Sabatini, Martín; Cools, Toon; De Veylder, Lieven; Benfey, Philip N.; Palatnik, Javier Fernando
Año de publicación
2015
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
To ensure an adequate organ mass, the daughters of stem cells progress through a transit-amplifying phase displaying rapid cell division cycles before differentiating. Here, we show that Arabidopsis thaliana microRNA miR396 regulates the transition of root stem cells into transit-amplifying cells by interacting with GROWTH-REGULATING FACTORs (GRFs). The GRFs are expressed in transit-amplifying cells but are excluded from the stem cells through inhibition by miR396. Inactivation of the GRFs increases the meristem size and induces periclinal formative divisions in transit-amplifying cells. The GRFs repress PLETHORA (PLT) genes, regulating their spatial expression gradient. Conversely, PLT activates MIR396 in the stem cells to repress the GRFs. We identified a pathway regulated by GRF transcription factors that represses stem cell-promoting genes in actively proliferating cells, which is essential for the progression of the cell cycle and the orientation of the cell division plane. If unchecked, the expression of the GRFs in the stem cell niche suppresses formative cell divisions and distorts the organization of the quiescent center. We propose that the interactions identified here between miR396 and GRF and PLT transcription factors are necessary to establish the boundary between the stem cell niche and the transit-amplifying region.
Fil: Rodriguez Virasoro, Ramiro Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Ercoli, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Debernardi, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Breakfield, Natalie W.. University of Duke; Estados Unidos
Fil: Mecchia, Martin Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Sabatini, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Cools, Toon. University of Ghent; Bélgica
Fil: De Veylder, Lieven. University of Ghent; Bélgica
Fil: Benfey, Philip N.. University of Duke; Estados Unidos
Fil: Palatnik, Javier Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Materia
MicroRNA
Root
Development
Confocal Microscopy
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Inactivation of the GRFs increases the meristem size and induces periclinal formative divisions in transit-amplifying cells. The GRFs repress PLETHORA (PLT) genes, regulating their spatial expression gradient. Conversely, PLT activates MIR396 in the stem cells to repress the GRFs. We identified a pathway regulated by GRF transcription factors that represses stem cell-promoting genes in actively proliferating cells, which is essential for the progression of the cell cycle and the orientation of the cell division plane. If unchecked, the expression of the GRFs in the stem cell niche suppresses formative cell divisions and distorts the organization of the quiescent center. We propose that the interactions identified here between miR396 and GRF and PLT transcription factors are necessary to establish the boundary between the stem cell niche and the transit-amplifying region.Fil: Rodriguez Virasoro, Ramiro Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. 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