Collaborative Resarch: EAGER: Mapping small molecules in the root meristem

合作研究:EAGER:绘制根分生组织中的小分子

基本信息

  • 批准号:
    2028649
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-07-01 至 2023-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

It is well appreciated that plants have roots which serve many essential functions, such as structurally supporting the plant and taking up nutrients from the soil to promote the growth of the plant. But what is not clear is the chemical composition of different root compartments and how these chemicals are used to signal the growth of the plant. The research team hopes to discover the identity and function of these chemical compounds by making a chemical map of where these chemical compounds are located in the root structure. They will do that by directing a stream of tiny droplets onto a cut section of the root and letting the resulting droplet splash enter a mass spectrometer, a device that can determine the identity and the amount of each compound dissolved in the scattered droplets. By mounting the root section on a slide that be moved right and left as well as up and down, a two-dimensional map will be recorded of the compounds present in the root. They believe this approach will provide new information related to how roots of plants function.Metabolite and lipid signaling molecules are critical for proper regulation of development in multicellular organisms. The chemical properties of these small molecules enable them to cross cell membranes, function as highly specific ligands to protein receptors, and dynamically convert between different molecular species on short time scales. These abilities facilitate rapid communication of developmental cues across tissues. Defects in the biosynthesis, perception, or metabolism of these compounds can lead to aberrant tissue formation and disease. Despite the critical importance of small molecules, most of our understanding of their function is derived from indirect measurements of these compounds. The investigators will utilize desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging (DESI-MSI) to directly measure small molecules in distinct developmental regions of root tissue. The root meristem is an excellent model for this work because cells are organized along a longitudinal developmental gradient, with pluripotent stem cells located at the tip of the root, and differentiated cells localized towards the direction of the shoot. This approach is yielding the identification of novel small molecule regulators of development. Combining DESI-MSI with traditional molecular biology approaches will enable characterization of new roles of metabolite and lipid signaling compounds in stem cell decisions, with implications in both plant and human research.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
众所周知,植物的根具有许多基本功能,例如结构上支撑植物并从土壤中吸收养分以促进植物生长。但目前尚不清楚的是不同根室的化学成分以及这些化学物质如何用于发出植物生长的信号。研究小组希望通过绘制这些化合物在根结构中的位置的化学图来发现这些化合物的身份和功能。他们将通过将微小液滴流引导到根部的切割部分上并让产生的液滴飞溅进入质谱仪来实现这一点,该装置可以确定溶解在分散液滴中的每种化合物的身份和数量。通过将根部分安装在左右以及上下移动的载玻片上,将记录根中存在的化合物的二维图。他们相信这种方法将提供有关植物根部功能的新信息。代谢物和脂质信号分子对于多细胞生物发育的正确调节至关重要。这些小分子的化学特性使它们能够穿过细胞膜,作为蛋白质受体的高度特异性配体,并在短时间内在不同分子种类之间动态转换。这些能力有助于跨组织的发育线索的快速交流。这些化合物的生物合成、感知或代谢的缺陷可能导致异常的组织形成和疾病。尽管小分子至关重要,但我们对其功能的大部分理解都来自对这些化合物的间接测量。研究人员将利用解吸电喷雾电离质谱成像(DESI-MSI)直接测量根组织不同发育区域的小分子。根分生组织是这项工作的一个很好的模型,因为细胞沿着纵向发育梯度组织,多能干细胞位于根的尖端,分化的细胞定位于芽的方向。这种方法正在鉴定新型小分子发育调节剂。将 DESI-MSI 与传统分子生物学方法相结合,将能够表征代谢物和脂质信号化合物在干细胞决策中的新作用,对植物和人类研究都有影响。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过评估被认为值得支持利用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Non-canonical and developmental roles of the TCA cycle in plants
TCA 循环在植物中的非典型作用和发育作用
  • DOI:
    10.1016/j.pbi.2023.102382
  • 发表时间:
    2023-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Zhang, Tao;Peng, Jesus T.;Klair, Amman;Dickinson, Alexandra J.
  • 通讯作者:
    Dickinson, Alexandra J.
Chemical imaging reveals diverse functions of tricarboxylic acid metabolites in root growth and development
化学成像揭示了三羧酸代谢物在根生长和发育中的多种功能
  • DOI:
    10.1101/2022.10.04.510836
  • 发表时间:
    2022-10-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Tao Zhang;Sarah E. Noll;Jesus T Peng;Amman Klair;Abigail Tripka;N. Stutzman;C. Cheng;R. Zare;A. Dickinson
  • 通讯作者:
    A. Dickinson
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Alexandra Dickinson其他文献

Alexandra Dickinson的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

IGF-1R调控HIF-1α促进Th17细胞分化在甲状腺眼病发病中的机制研究
  • 批准号:
    82301258
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
CTCFL调控IL-10抑制CD4+CTL旁观者激活促口腔鳞状细胞癌新辅助免疫治疗抵抗机制研究
  • 批准号:
    82373325
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
RNA剪接因子PRPF31突变导致人视网膜色素变性的机制研究
  • 批准号:
    82301216
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
血管内皮细胞通过E2F1/NF-kB/IL-6轴调控巨噬细胞活化在眼眶静脉畸形中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82301257
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于多元原子间相互作用的铝合金基体团簇调控与强化机制研究
  • 批准号:
    52371115
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

HBxを標的としたB型肝発癌抑止に関する創薬研究
HBx抑制B型肝癌发生的药物发现研究
  • 批准号:
    24K11165
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
心臓再同期療法適応症例における刺激伝導系ペーシング 多施設共同前向き観察研究
适合接受心脏再同步治疗的患者的传导系统起搏:一项多中心前瞻性观察研究
  • 批准号:
    24K11250
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
遺伝学的手法による心房細動のリスク因子及び性差による発症の違いに関する解析研究
利用遗传学方法分析房颤危险因素及发病性别差异
  • 批准号:
    24K11264
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
LUBACによるTNFRシグナル修飾を利用した悪性リンパ腫の治療研究
LUBAC 修饰 TNFR 信号治疗恶性淋巴瘤的研究
  • 批准号:
    24K11558
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
新規リコンビナント免疫グロブリン製剤の開発と臨床応用を目指す研究
新型重组免疫球蛋白制剂的开发及临床应用研究
  • 批准号:
    24K11589
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了