唐 涵 Han Tang

細胞生物學

植物細胞學

顯微鏡影像分析

幹細胞生物學

a. 繁殖繼代操作簡單, 全程生長於膠體培養基, 不需要等待開花收種子, 一周內可以進行觀察.

b. 大部分組織為單細胞層,利於細胞內螢光蛋白觀察與性狀表徵觀察.

c. 完整基因體定序與同源重組基因轉殖系統 e.g. knock-out, knock-in, CRISPR-Cas9 已經構築完成.

本實驗室將 利用 P. patens 的單細胞葉片作為主要材料,

與動物相比, 不能夠行走的植物為了存活, 普遍擁有更高的再生能力. 而不同的植物種類, 也擁有不同的再生能力. 絕大部分開花植物需要在頂芽或根尖造成損傷, 並且施加植物賀爾蒙誘發新的組織修護與器官合成. 然而早期苔蘚植物卻在不論任何組織受到傷害時, 都能夠重新設定成為幹細胞, 並且在沒有外在賀爾蒙的施加下發育成為一株新的植物. 本實驗室將利用模式苔蘚植物 Phscomitrilium patens (P. patens) 作為研究材料, 由不同角度出發探討苔蘚植物如何維持高效率幹細胞再生能力. 

機械力傷害幾乎是不同形式的植物幹細胞再生之必要誘發條件。一顆細胞如何感受到鄰近細胞受到傷害而即時反應，經由一連串的訊息傳導，以誘導細胞核中的基因調控因為環境的刺激與變化。機械力的感知與調控在植物發育生長與幹細胞再生的過程中扮演著不可或缺的角色。由於其在基礎研究與經濟應用上的價值，機械力生物學mechanosensing and mechanical signal transduction近年內逐漸被重視，其機制也尚待發掘。

探討植物幹細胞再生機制:

1. 早期苔蘚植物是否擁有未知的再生催化因子, 並且在演化過程中丟失了, 造成開花植物再生能力降低?

2. 物理性傷害是如何被存活細胞接收訊號, 並且進行訊息傳導誘發出細胞重組與重啟生長模式?

3. 重組完成時, 葉細胞轉化為絲狀幹細胞, 細胞該如何重新建立方向性以決定從何處開始生長?

探討植物細胞機械力感知機制:

1. 細胞受到機械力傷害時，隔壁細胞如何感受到物理性的環境變化？

2. 機械力傷害的刺激對於細胞的快速反應與長期影響如何區別與傳遞？

a. 為了探討以上問題, 我們將利用幹細胞相關之基因剔除轉殖植物作為起始點. 探討在細胞重組轉化與生長時, 其蛋白表現位置與移動趨勢, 並且尋找在不同時間點與其互動的蛋白群, 進而辨識出可能的植物幹細胞決定因子.

b. 為了辨識出早期活化的機械力感知基因群，我們利用顯微操作手臂刺激目標細胞，以搜集並且觀察鄰近細胞的基因表現變化。

c. 利用次世代定序以鑑定出快速活化的基因反應群，進而探討其功能與調控機制。