The flexible development of plants is characterized by a high capacity for post-embryonic organ formation and tissue regeneration, processes, which require tightly regulated intercellular communication and coordinated tissue (re-)polarization. The phytohormone auxin, the main driver for these processes, is able to establish polarized auxin transport channels, which are characterized by the expression and polar, subcellular localization of the PIN1 auxin transport proteins. These channels are demarcating the position of future vascular strands necessary for organ formation and tissue regeneration. Major progress has been made in the last years to understand how PINs can change their polarity in different contexts and thus guide auxin flow through the plant. However, it still remains elusive how auxin mediates the establishment of auxin conducting channels and the formation of vascular tissue and which cellular processes are involved. By the means of sophisticated regeneration experiments combined with local auxin applications in Arabidopsis thaliana inflorescence stems we show that (i) PIN subcellular dynamics, (ii) PIN internalization by clathrin-mediated trafficking and (iii) an intact actin cytoskeleton required for post-endocytic trafficking are indispensable for auxin channel formation, de novo vascular formation and vascular regeneration after wounding. These observations provide novel insights into cellular mechanism of coordinated tissue polarization during auxin canalization.

中文翻译：

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拟南芥中的生长素通道和血管组织形成需要网格蛋白介导的运输和 PIN 运输

植物的灵活发育的特点是具有高度的胚胎后器官形成和组织再生能力，这些过程需要严格调节的细胞间通讯和协调的组织（重新）极化。植物激素生长素是这些过程的主要驱动因素，能够建立极化的生长素转运通道，其特征在于 PIN1 生长素转运蛋白的表达和极性亚细胞定位。这些通道正在划分器官形成和组织再生所必需的未来血管链的位置。在过去几年中，在理解 PIN 如何在不同环境中改变其极性并从而引导植物生长素流动方面取得了重大进展。然而，尚不清楚生长素如何介导生长素传导通道的建立和血管组织的形成以及涉及哪些细胞过程。通过复杂的再生实验结合拟南芥花序茎中的局部生长素应用，我们表明 (i) PIN 亚细胞动力学，(ii) 网格蛋白介导的运输中的 PIN 内化和 (iii) 内吞后所需的完整肌动蛋白细胞骨架运输对于生长素通道的形成、新生血管形成和受伤后的血管再生是必不可少的。这些观察结果提供了对生长素管化过程中协调组织极化的细胞机制的新见解。通过复杂的再生实验结合拟南芥花序茎中的局部生长素应用，我们表明 (i) PIN 亚细胞动力学，(ii) 网格蛋白介导的运输中的 PIN 内化和 (iii) 内吞后所需的完整肌动蛋白细胞骨架运输对于生长素通道的形成、新生血管形成和受伤后的血管再生是必不可少的。这些观察结果提供了对生长素管化过程中协调组织极化的细胞机制的新见解。通过复杂的再生实验结合拟南芥花序茎中的局部生长素应用，我们表明 (i) PIN 亚细胞动力学，(ii) 网格蛋白介导的运输中的 PIN 内化和 (iii) 内吞后所需的完整肌动蛋白细胞骨架运输对于生长素通道的形成、新生血管形成和受伤后的血管再生是必不可少的。这些观察结果提供了对生长素管化过程中协调组织极化的细胞机制的新见解。(ii) 网格蛋白介导的运输使 PIN 内化和 (iii) 内吞后运输所需的完整肌动蛋白细胞骨架对于生长素通道形成、新生血管形成和受伤后血管再生是必不可少的。这些观察结果提供了对生长素管化过程中协调组织极化的细胞机制的新见解。(ii) 网格蛋白介导的运输使 PIN 内化和 (iii) 内吞后运输所需的完整肌动蛋白细胞骨架对于生长素通道形成、新生血管形成和受伤后血管再生是必不可少的。这些观察结果提供了对生长素管化过程中协调组织极化的细胞机制的新见解。