细胞色素c能诱导植物细胞编程性死亡

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1、植　物　学　报　1999,41(4):379～383ActaBotanicaSinicaΞ细胞色素c能诱导植物细胞编程性死亡孙英丽　赵　允　刘春香　翟中和(北京大学生命科学学院　北京　100871)摘要　以悬浮培养的胡萝卜(DaucuscarotaL.)与烟草(NicotianatabacumL.cv.BY22)细胞原生质体为材料,加入一定浓度的细胞色素c和dATP。不同取样时间的DAPI荧光染色与电镜超薄切片观察的结果显示染色质发生凝集、趋边化,最终形成凋亡小体。核酸电泳显示DNA发生特异降解并形成电泳“阶梯”(DNAladder)。用

2、末端脱氧核糖核酸转移酶介导的dUTP切口末端标记方法(TUNEL)检测发现DNA的3’2OH断端被原位特异标记。以上结果说明:细胞色素c能诱导植物细胞发生典型的凋亡。关键词　细胞色素c,编程性细胞死亡,细胞核CytochromecCanInduceProgrammedCellDeathinPlantCellsSUNYing2Li　ZHAOYun　LIUChun2Xiang　ZHAIZhong2He(CollegeofLifeSciences,PekingUniversity,Beijing100871)Abstract　Thestudyr

3、evealedthedetectionofstereotypichallmarksoftheapoptosisduringcelldeathinduced bycytochromecincarrot(DaucuscarotaL.)andtobacco(NicotianatabacumL.)protoplasts.Theprogres2sivedelineationoffragmentedDNAintodistinctbodies,coincidentwiththeappearanceofDNAladders,was alsoobserve

4、dduringdeathofthecytochromec2treatedcarrotandtobaccoprotoplasts.TUNELanalysisofcells revealedDNAfragmentationlocalizedinthedyingcellsaswellastheadditionalformationofapoptotic2like bodies.Theseresultssuggestthatcytochromeccaninduceprogrammedcelldeath(PCD)inplantcells;alsoi

5、ndicatethatPCDinplantsinvolvessomeofthecharacteristicsofanimalapoptosisamongwhichDNAcleavageisapotentialindicatorofPCDinplants.Keywords　Cytochromec,Programmedcelldeath,Nucleus　　细胞编程性死亡(programmedcelldeath,PCD)又关。而且,实验表明,植物细胞PCD可以被一定的称凋亡(apoptosis),是细胞受内、外刺激后发生的由外界条件诱导产生[5

6、～11]。但是,植物体中发生PCD基因调控的生理性死亡行为。动物细胞PCD的主的细胞比率小,相对过程短,不利于植物细胞PCD要特征包括染色质的凝集、趋边化、核酸梯状电泳的检测和机制的深入研究。而体外(invitro)培养体(DNAladder)以及凋亡小体的形成。目前,在动物细系具有诱导同步率高、诱导量大的特点[12],因此我胞中已经发现一些与PCD相关的重要基因,如们选用悬浮培养胡萝卜和烟草细胞作为实验材料。ced3、ced4、ced9等。哺乳动物中ced3与ced9的同细胞色素c是最近研究比较多的一种凋亡诱导因 源基因的表达产物分别是

7、caspase和Bcl22。ced4的子,关于它可能的诱导机制也有较多的阐述[3,13,14]。 同源基因产物最近被发现是apoptosisactivefactor1但是,细胞色素c对植物细胞的诱导作用尚未有报(Apaf21)[1]。Bcl22是线粒体中的一种组分[2],线粒道。细胞色素c是否能够诱导植物细胞凋亡,提示体中另外一种与凋亡密切相关的组分是细胞色素植物PCD是否存在与动物细胞凋亡类似的凋亡诱c[3]。植物细胞PCD的研究起步较晚。自 Greenberg[4]提出植物细胞PCD的概念以来,人们陆导机制,可为研究植物细胞凋亡机理提

8、供线索。目前大部分植物细胞凋亡诱导剂都具有细胞毒性,诱续发现PCD存在于植物体的多种组织的发育及抗导凋亡的同时也损伤细胞,而细胞色素c是生理状病过程中,与导管和筛管的分化、繁殖、衰老、过敏性态