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Plant Cell | 花分生组织中抑制 WUSCHEL 基因表达的分子机制

已有 882 次阅读 2019-5-13 13:57 |系统分类:论文交流

2019 年 5 月 8 日,Plant Cell 杂志上报到了题为“Integration of transcriptional repression and Polycomb-mediated silencing of WUSCHEL in floral meristems” 的论文。

通过对 WUSCHEL (WUS) 基因的定时抑制, 拟南芥花分生组织在心皮原基出现后停止生长,这对于植物干细胞的维持是必要的。在花发育的第六阶段,WUS 被 KNUCKLES (KNU) 基因抑制,而 KNU 是直接被 AGAMOUS (AG) 基因激活的抑制蛋白。有报道认为 KNU 通过组蛋白质去乙酰化抑制 WUS。但是,WUS 基因在终止花分生组织的过程中染色质状态的变化是如何启动和维持的,尚不清楚。


这篇论文发现 KNU 整合了初始转录抑制与 WUS 的多梳调节的稳定沉默。KNU 被激活后会结合到 WUS 的启动子区域,造成 SPLAYED (SYD)基因的驱逐。SYD 是已知的 WUS 基因的激活蛋白,起作用方式与多梳抑制相反。KNU 还与 FERTILIZATION-INDEPENDENT ENDOSPERM (FIE) 在在物理上互作。FIE 是 PRC2 (polycomb repressive complex 2) 复合物的一个关键组件。为稳定沉默 WUS ,KNU 调节随后的组蛋白 H3 赖氨酸 3-甲基化(H3K27me3)的去除。


这一多步骤的 WUS 基因的沉默导致花干细胞的终止,保证了合适的心皮发育。总的来说,这篇论文描述了一个详细的可遗传的干细胞在时空方面精确终止的机制。下图为本文提出的模型。

单词释义

floral meristems:花分生组织

Carpel primordia:心皮原基

eviction: 驱逐

repressor: 抑制蛋白

activator: 激活蛋白

polycomb repression: 多梳抑制



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