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【2h】

Two-Dimensional Patterning by a Trapping/Depletion Mechanism: The Role of TTG1 and GL3 in Arabidopsis Trichome Formation

机译：通过陷印/耗竭机制的二维图案化：TTG1和GL3在拟南芥Trichome形成中的作用。

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Trichome patterning in Arabidopsis serves as a model system to study how single cells are selected within a field of initially equivalent cells. Current models explain this pattern by an activator–inhibitor feedback loop. Here, we report that also a newly discovered mechanism is involved by which patterning is governed by the removal of the trichome-promoting factor TRANSPARENT TESTA GLABRA1 (TTG1) from non-trichome cells. We demonstrate by clonal analysis and misexpression studies that Arabidopsis TTG1 can act non-cell-autonomously and by microinjection experiments that TTG1 protein moves between cells. While TTG1 is expressed ubiquitously, TTG1–YFP protein accumulates in trichomes and is depleted in the surrounding cells. TTG1–YFP depletion depends on GLABRA3 (GL3), suggesting that the depletion is governed by a trapping mechanism. To study the potential of the observed trapping/depletion mechanism, we formulated a mathematical model enabling us to evaluate the relevance of each parameter and to identify parameters explaining the paradoxical genetic finding that strong ttg1 alleles are glabrous, while weak alleles exhibit trichome clusters.
机译：拟南芥中的Trichome图案作为模型系统，用于研究如何在最初等同的细胞区域内选择单个细胞。当前的模型通过激活剂-抑制剂反馈回路解释了这种模式。在这里，我们报告还涉及一种新发现的机制，该机制通过从非毛状体细胞中去除毛状体促进因子TRANSPARENT TESTA GLABRA1（TTG1）来控制。通过克隆分析和错误表达研究，我们证明了拟南芥TTG1可以非细胞自主地起作用，并且通过显微注射实验证明TTG1蛋白在细胞之间移动。尽管TTG1普遍表达，但TTG1-YFP蛋白在毛状体中积累，并在周围细胞中耗竭。 TTG1-YFP的消耗取决于GLABRA3（GL3），这表明该消耗由诱捕机制控制。为了研究观察到的诱捕/耗竭机制的潜力，我们建立了一个数学模型，使我们能够评估每个参数的相关性并确定参数，这些参数解释了矛盾的遗传发现，即强ttg1等位基因是无毛的，而弱等位基因表现出毛状体。

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