植物葉片發(fā)育遺傳調(diào)控研究獲進展
修竹
組蛋白去乙?;福℉DAC)在染色體的結(jié)構(gòu)修飾和基因表達調(diào)控中發(fā)揮著重要的作用。
HDAC通過去乙?;饔靡瞥诵慕M蛋白N-末端的乙?;?,增加DNA與組蛋白之間的引力,使松弛的核小體變得十分緊密,從而抑制基因轉(zhuǎn)錄的起始與表達。研究表明,HDAC在植物生長發(fā)育過程中發(fā)揮重要調(diào)控作用。ASYMMETRIC LEAVES 1 (AS1) 作為一類MYB型轉(zhuǎn)錄抑制因子,通過調(diào)控KNOX基因的表達影響植物葉片發(fā)育,但是其分子機制還不清楚。
中科院華南植物園植物表觀遺傳學研究組羅鳴博士等科研人員綜合利用分子生物學、生物化學和表觀遺傳學等手段,深入研究了表觀遺傳因子HDAC參與植物生長發(fā)育的分子機制。研究發(fā)現(xiàn),RPD3型組蛋白去乙?;窰DA6的突變體axe1-5的葉片表現(xiàn)出鋸齒和卷曲的現(xiàn)象,該表型與AS1和AS2的突變體(as1-1和as2-1)類似,它們的雙突變體表現(xiàn)出更加明顯的表型(圖一)。
進一步通過雙分子熒光互補技術(shù),體外pull-down及免疫共沉淀等技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),HDA6可以與AS1、AS2在體內(nèi)和體外相互作用(圖二)。最后,研究證實HDA6與AS1和AS2形成一個蛋白質(zhì)復合體,通過組蛋白去乙?;揎椪{(diào)控與葉片發(fā)育相關(guān)靶基因KNAT1、KNAT2和KNATM的表達,進而調(diào)控植物葉片的發(fā)育。
該研究成果為闡明植物葉片發(fā)育的表觀遺傳調(diào)控機理提供了重要的理論基礎。