Somatic epigenetic drift during shoot branching: a cell lineage-based model

生物 分生组织 体细胞 表观遗传学 DNA甲基化 谱系(遗传) 细胞分裂 分支过程 遗传学 人口 开枪 细胞生物学 植物 细胞 基因 基因表达 统计 社会学 人口学 数学
作者
Yifan Chen,Agata Burian,Frank Johannes
出处
期刊:Genetics [Oxford University Press]
卷期号:227 (4) 被引量:3
标识
DOI:10.1093/genetics/iyae091
摘要

Plant architecture is shaped by the production of new organs, most of which emerge postembryonically. This process includes the formation of new lateral branches along existing shoots. Current evidence supports a detached-meristem model as the cellular basis of lateral shoot initiation. In this model, a small number of undifferentiated cells are sampled from the periphery of the shoot apical meristem (SAM) to act as precursors for axillary buds, which eventually develop into new shoots. Repeated branching thus creates cellular bottlenecks (i.e. somatic drift) that affect how de novo (epi)genetic mutations propagate through the plant body during development. Somatic drift could be particularly relevant for stochastic DNA methylation gains and losses (i.e. spontaneous epimutations), as they have been shown to arise rapidly with each cell division. Here, we formalize a special case of the detached-meristem model, where precursor cells are randomly sampled from the SAM periphery in a way that maximizes cell lineage independence. We show that somatic drift during repeated branching gives rise to a mixture of cellular phylogenies within the SAM over time. This process is dependent on the number of branch points, the strength of drift as well as the epimutation rate. Our model predicts that cell-to-cell DNA methylation heterogeneity in the SAM converges to nonzero states during development, suggesting that epigenetic variation is an inherent property of the SAM cell population. Our insights have direct implications for empirical studies of somatic (epi)genomic diversity in long-lived perennial and clonal species using bulk or single-cell sequencing approaches.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
tengfei完成签到 ,获得积分10
1秒前
阿姊完成签到 ,获得积分10
2秒前
魁梧的觅松完成签到 ,获得积分10
3秒前
陆黑暗完成签到 ,获得积分10
3秒前
yangjoy完成签到 ,获得积分10
3秒前
忧郁子骞完成签到,获得积分10
4秒前
莫之白完成签到,获得积分10
5秒前
2316690509完成签到 ,获得积分10
8秒前
永不言弃完成签到 ,获得积分0
9秒前
xiaofenzi完成签到,获得积分10
10秒前
宗语雪完成签到 ,获得积分10
12秒前
呆萌芙蓉完成签到 ,获得积分10
12秒前
灰白完成签到,获得积分10
12秒前
Ryan完成签到,获得积分10
12秒前
小辣椒完成签到 ,获得积分10
14秒前
menghongmei完成签到 ,获得积分10
15秒前
chen完成签到 ,获得积分10
16秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
不如看海完成签到 ,获得积分10
18秒前
陶军辉完成签到 ,获得积分10
19秒前
aaaa发布了新的文献求助10
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
shtatbf完成签到,获得积分0
21秒前
酸菜萌萌鱼完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
Yoki完成签到,获得积分10
25秒前
蒙恩的鹿鹿完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
菜头完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
30秒前
徐忠平发布了新的文献求助10
30秒前
桐桐应助彪壮的冰薇采纳,获得10
30秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
34秒前
无语的安卉完成签到 ,获得积分10
35秒前
lling完成签到 ,获得积分10
35秒前
37秒前
清浅溪完成签到 ,获得积分10
37秒前
aaaa完成签到,获得积分20
38秒前
TUTU完成签到,获得积分10
41秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
Electrochemistry: Volume 17 600
Physical Chemistry: How Chemistry Works 500
SOLUTIONS Adhesive restoration techniques restorative and integrated surgical procedures 500
Energy-Size Reduction Relationships In Comminution 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4952372
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4215161
关于积分的说明 13111417
捐赠科研通 3997131
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2187751
邀请新用户注册赠送积分活动 1202987
关于科研通互助平台的介绍 1115740