近来，南边科技大学生命科学学院生物系教授翟继先团队在《天然—通讯》宣布最新研讨。他们经过单细胞核转录组测序技能，制作了单细胞水平的昼夜节律基因表达图谱，提醒了拟南芥细胞类型特异性的昼夜节律基因表达形式，并判定出一个新式节律调控因子。

　　生物钟作为植物内源的计时机制，能协助植物感知周期性改变的外界环境，以保证植物在适合的时刻履行要害生理功用。近年来的研讨标明，植物生物钟在分子组成和功用调控方面表现出安排和细胞类型的特异性，这种异质性使植物可以更精准地感知并呼应环境改变，然后优化成长和生计战略。但是，传统研讨办法如整个安排测序或荧光素酶报告基因，难以高效的从单细胞水平的解析节律基因表达的差异。此外，植物细胞壁的存在更增加了单细胞别离的技能难度。

　　为在单细胞水平对昼夜节律基因表达形式做全面的剖析，研讨团队选用单细胞核RNA测序（snRNA- seq）在继续光照下对拟南芥麦苗施行两套时序采样：24小时内每2小时一次的高分辨率“密布”采样，以及延伸至48小时、每4小时一次的“长时”采样。凭借10x Genomics渠道测定逾20 万个细胞核的转录组，团队构建了拟南芥昼夜节律的单细胞转录图谱，并剖析了中心生物钟基因在不同细胞类型中的表达差异。

　　成果显现，大都基因仅在特定细胞类型中呈现节律性表达，且地上与地下器官之间差异明显。此外，不同细胞类群的振动基因比较提醒，四类叶肉细胞（S0、S1、S2、S7）的振动基因调集高度类似。对这些同享振动基因进行成对相位剖析发现，相较于S2与S7，S0与S1中的大部分基因的表达相位呈现推迟，提示叶肉细胞内部存在更为精密的生物钟调控机制。

　　进一步剖析发现，编码昼夜节律调控因子的基因在多种细胞类型中呈同步振动，其间绝大部分为已知中心钟基因。根据snRNA- seq高时空分辨率数据，还判定到ABF1为新的节律调控因子，其过量表达明显缩短昼夜节律周期。上述成果加强完善了植物生物钟的基因调控网络，并为体系解析节律振动机制供给了新的分子切入点。

　　据介绍，该研讨树立的拟南芥昼夜节律单细胞图谱已整合在数据资源网站中，将为后续昼夜节律范畴的相关研讨供给数据支撑。

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