2019-05-14 22:11:01
关闭增长 使花朵成长

美丽的色彩和鲜花的气味比仅仅装饰更有用。花朵含有植物的生殖器官,那些使房间美丽的相同颜色和气味也会吸引蜜蜂和其他动物进行授粉。花干细胞对花和器官的生长至关重要。这种增长必须最终终止花朵完全发育和种子。由奈良科学技术研究所(NAIST)的科学家领导并在植物细胞中发现的一项新研究表明转录因子KNUCKLES是这种干细胞停滞的关键调节因子,它通过引发严重的表观遗传事件来抑制干细胞。决定因素WUSCHEL。

“当WUSHCEL被染色质状态的变化抑制和沉默时,花的干细胞活性消失。我们不知道的是这种变化是如何开始的以及它是如何持续的,”NAIST教授Toshiro Ito解释说。

Ito的团队研究了拟南芥花干细胞的激活和抑制。干细胞活化的特征是WUSCHEL的清晰表达,但当细胞也开始表达KNUCKLES时发生了变化,KNUCKLES与WUSCHEL基因座结合并导致WUSCHEL的表达在4小时后几乎减半。

然后,在KNUCKLES表达后8到12小时,该组发现WUSCHEL基因座显示出H3K27me3组蛋白甲基化的迹象,这是持续基因抑制的标志。

Ito想要回答的问题是从绑定到WUSCHEL基因座的KNUCKLES到H3K27me3组蛋白甲基化可以终止干细胞活化的事件是什么。

“H3K27me3是由Polycomb Group复合物催化的,但对于如何将复合物募集到WUSCHEL基因座没有任何了解,”Ito说。

研究人员发现,与WUSCHEL结合的KNUCKLES抛弃了SPLAYED,这是一种激活WUSCHEL的染色质重塑蛋白。这种效应导致WUSCHEL的快速转录抑制,随后将Polycomb Group复合物募集到WUSCHEL,其中它在染色质上形成H3K27me3标记以抑制基因表达。

“KNUCKLES结合对于快速去除活性H3K4me3标记以及以下沉积抑制性H3K27me3标记至关重要,”Ito解释道。

通过KNUCKLES与Polycomb Group复合物的特定组分(称为FERTILIZATION-INDEPENDENT ENDOSPERM)进行相互作用来完成募集。

“我们的研究揭示了KNUCKLES与H3K27me结合的时间步骤标志着WUSCHEL染色质的沉默。了解干细胞激活的终止将有助于新的食品技术,”Ito说。

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