将高分辨率三维染色质图谱与根尖分生组织的细胞分裂和细胞分化联系起来

关键信息我们利用无标记技术研究细胞分辨率的染色质。我们的研究结果显示了染色质的非对称分布，探索了有丝分裂过程中染色质的动态变化，并揭示了三叶体细胞和三叶体细胞之间的结构差异。 摘要植物细胞核的形状、大小和结构组织在细胞类型、组织和物种之间存在很大差异。这种多样性取决于多种因素，包括细胞功能、发育阶段以及环境或生理条件。核结构的差异反映了染色质的状态，而染色质又控制着基因的表达并调节着细胞的命运。为了研究核结构、细胞形态以及组织特异性细胞增殖和分化过程之间的相互关系，我们对 H3K4me1、H3K9me2、4′,6-二脒基-2-苯基吲哚、5-乙炔基 2′-脱氧尿苷和 SCRI Renaissance 2200 进行了多重可视化，随后对单个细胞和细胞核进行了定量分析。通过在 iRoCS 工具箱中为细胞核分配圆柱坐标，我们能够为单个根的所有组织层构建原位数字三维染色质图。通过详细分析根尖分生组织有丝分裂区和伸长区的细胞核中 H3K4me1 和 H3K9me2 的特征，我们发现了细胞类型特异的染色质动态，其中的超染色质和异染色质标记分布不对称，这可能与特定细胞的细胞周期和细胞分化特征有关。此外，表皮和皮层组织中用 5- 乙炔基 2′-脱氧尿苷染色的细胞核的空间分布表明，通过一种未知的调控机制，细胞分裂和核迁移按线性顺序进行了短程协调。