發育中的植物嫩枝如何知道如何、在哪裡以及何時生長？分裂細胞（dividing cell）需要相互傳遞資訊以協調生長。在植物中，重要的資訊被包裝到信使RNA（mRNA）中，在細胞之間傳遞。
在一項新的研究中，透過研究芥菜類植物擬南芥，美國冷泉港實驗室（CSHL）的David Jackson教授和他的團隊發現，mRNA資訊需要一種特殊的蛋白來護送它們到它們需要去的地方。沒有這種護送，細胞就不能協調，植物就不能正常發育。相關研究結果發表在2022年1月14日的Science期刊上，論文標題為“An RNA exosome subunit mediates cell-to-cell trafficking of a homeobox mRNA via plasmodesmata”。
與動物細胞不同，植物細胞被一層堅硬的細胞壁所包圍。資訊可以透過稱為胞間連絲（plasmodesmata）的小孔穿過細胞壁。論文第一作者、Jackson實驗室博士後研究員Munenori Kitagawa說，“胞間連絲是嵌入細胞壁的奈米通道。它們介導包括蛋白、mRNA、激素、離子和營養物在內的各種訊號在細胞間運輸。”
擬南芥，圖片來自Wikipedia。
Kitagawa想知道胞間連絲的通道如何調節資訊在細胞間傳遞。這些作者發現mRNA訊號傳遞依賴於一種名為AtRRP44a的蛋白。降低AtRRP44a的數量減緩了mRNA資訊的移動；缺乏正確的資訊，植物無法正常發育。其他植物、酵母和動物中也存在與這種護送蛋白類似的蛋白。他們能夠用玉米訊號系統的一部分替換擬南芥訊號系統的一部分，並恢復它們的正常發育，這表明這種訊號系統在許多種植物中都是相似的。
Jackson說，“植物是非常複雜的。我們認為它們只是呆在環境中不動，但實際上它們在處理大量的資訊。植物的不同部分正在相互交流，分享它們是否受到了病原體的攻擊或是否需要一些營養物。”
在之前的一項相關研究中，Jackson和紐約大學的合作者們已發現，透過胞間連絲運輸的訊號可以增加玉米根部的細胞層數量，使這種植物可能對環境變化有更強的適應力（Science, 2021, doi:10.1126/science.abj2327）。
美國國家科學基金會生物科學局專案官員John McDowell說，“這篇論文代表了在瞭解細胞之間如何交換資訊以控制發育和其他過程方面的重要一步。透過揭示細胞間交流的一種新的組成部分，這項新的研究為進一步的調查打開了大門，使我們最終能夠駕馭這一過程。”（生物谷 Bioon.com）
參考資料：
Munenori Kitagawa et al. An RNA exosome subunit mediates cell-to-cell trafficking of a homeobox mRNA via plasmodesmata. Science, 2022, doi:10.1126/science.abm0840.
