식물 면역의 희귀 PRIMER 세포 상태
식물은 특화된 이동성 면역 세포가 없어, 병원균에 노출된 모든 세포가 면역 반응을 보이고 주변 세포와 소통하여 방어해야 합니다. 그러나 병원균 감염 식물에서 세포 면역 상태의 다양성, 공간 조직 및 기능은 잘 알려져 있지 않습니다. 이 연구에서는 애기장대 잎에 세균성 병원균을 감염시켜 면역 반응을 유도하거나 억제하고, 시간 분해 단일 세포 전사체, 후성 유전체 및 공간 전사체 데이터를 통합하여 세포 상태를 식별했습니다. 이를 통해 전사 인자, 추정되는 시스 조절 요소 및 질병 및 면역 관련 표적 유전자를 포함하는 세포 상태 특이적 유전자 조절 논리를 설명했습니다. 특히, 면역 활성 핫스팟의 중심에서 희귀한 세포 집단인 PRIMER(Primary Immune Responder) 세포가 출현함을 발견했습니다. PRIMER 세포는 이전에 특성이 규명되지 않은 전사 인자 GT-3A의 발현 및 게놈 접근성으로 대표되는 비정형 면역 시그니처를 가집니다. GT-3A는 세균성 병원균에 대한 식물 면역에 기여합니다. PRIMER 세포는 장거리 세포 간 면역 신호 전달 유전자를 활성화하는 또 다른 세포 상태(주변 세포)에 둘러싸여 있습니다. 이러한 발견은 이들 세포 상태 간의 상호작용이 잎 전체에 걸쳐 면역 반응을 전파함을 시사합니다. 분자 수준에서 정의된 단일 세포 시공간 아틀라스는 식물 면역 세포 상태에 대한 기능적 및 조절적 통찰력을 제공합니다.