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技術生物所在輻射靶區大小負調控植物旁效應方面取得新進展

作者:王婷    新聞來源:    發布時間:2019-04-30

輻射旁效應是指受到直接輻照的細胞産生損傷信號誘導未輻照鄰近細胞輻射反應的現象。在細胞實驗體系中,傳統的認知是輻射靶區的大小(細胞數目的多少)與旁效應的誘導正相關,然而目前並不清楚在個體水平是否也遵循這一規律。

在前期確定線蟲個體水平輻射旁效應和適應性存在偶聯關系的基礎上(Tang et al. Radiation Research,2016),技術生物所卞坡研究員課題組利用模式植物擬南芥菜進一步研究輻射靶向區域大小對旁區DNA損傷修複能力的調控。結果顯示:5 Gy的X-ray輻照地上部分能夠增加旁區根生長對後續挑戰劑量(100 Gy γ辐射)的抗性,表現爲減輕的根生長抑制,緩和的根尖細胞分裂阻滯和降低的DNA損傷水平。DNA損傷修複基因的動態表達分析表明,地上組織輻射通過旁效應增強了根尖細胞的DNA損傷修複效能。然而,增加輻射靶向區域(包括地上組織和上部根組織)反而抑制根尖生長的抗性反應並選擇性地降低了DNA同源重組修複的效能,表明旁效應信號的傳遞過程可以被靶區內的組織幹擾,在宏觀上表現爲輻射靶向區域大小負調控輻射旁效應的誘導,該發現爲輻射旁效應的研究提供了新的信息。

相關工作已經被輻射核心期刊Radiation Research接受發表。(https://doi.org/10.1667/RR15314.1)。該工作受到國家自然科學基金,中科院青促會項目的支持。

A)輻照實驗示意圖;B)地上部分X-Ray輻照引起旁區根生長的抗性反應;C)靶區域擴大後旁效應介導的抗性反應消失;D)靶區域大小調控旁效應通過選擇性的降低同源重組修複效率;E)靶區大小負調控旁效應的作用模式圖