发布时间:2017-07-27 15:33 原文链接: 植物基因沉默怎么搞?

  “植物的种子时期,大量基因都被沉默,直到植物成年以后才按需活化,”植物生化和光合作用研究所(IBVF)的Myriam Calonje Macaya博士解释道。细胞分裂后,基因沉默状态还会传递给子细胞,从而建立细胞记忆。多梳蛋白家族(Polycomb-group proteins,PcG蛋白)参与基因沉默。PcG蛋白包括两个核心蛋白质复合体,PRC1和PRC2,作用是配合组蛋白和DNA构成染色质。组蛋白修饰不会影响DNA序列,却能改变染色质结构,从而影响基因表达。

  植物和动物都能通过染色质标签控制基因沉默。PcG复合体在动物体内的表征结果显示,PRC1利用泛素化修饰组蛋白H2A,PRC2有组蛋白H3三甲基转移酶(trimethyltransferase)活性。十多年来,人们一直认为植物PcG复合体活动机制与在动物中观察到的类似:PRC2建立的三甲基化标签用于锚定PRC1,与此同时PRC1对H2A产生泛素化影响。但是,当Zhou和Romero-Campero等人对野生型和突变型植物进行了全基因组分析后,他们惊奇的发现事实并非如此。PRC2对单泛素化标记建立来说可有可无,H2A的单泛素化独立于LHP1和PRC2活性。相反,AtBMI1功能缺失影响大部分PcG靶标的H3K27me3标记合编。H2AK121ub标记在拟南芥植物中普遍存在,通常与H3K27me3共定位,还能在没有H3K27me3的情况占据一系列转录活跃基因。

  “这是对植物PcG功能认识的范式变化,”Calonje博士说。虽然这项研究使用了拟南芥,但专家们保证这一发现可以外推到其他植物,这意味着基因沉默技术将可用于植物生理的改善和发展。

相关文章

揭示DNA甲基化与基因沉默的关系

DNA甲基化与真核基因和转座子的转录抑制有关,但基因沉默的下游机制在很大程度上是未知的。2021年6月3日,加州大学洛杉矶分校StevenE.Jacobsen团队在Science在线发表题为“MBD5......

新型二价siRNA持续有效调控中枢神经系统基因表达

使用小干扰RNA(siRNA)持续沉默整个大脑的基因表达目前还无法实现。为此,来自马萨诸塞大学医学院的AnastasiaKhvorova领导的一个研究小组开发了一个新的siRNA结构--双siRNA(......

Patisiran获批上市“沉默”的小核酸药物曙光乍现?

上周,世界首例免疫艾滋病基因编辑婴儿诞生的消息刷屏网络,随即引起轩然大波,而基因编辑则是利用生物学手段(如CRISPR/Cas9技术)实现对特定的基因片段的敲除或者修复,技术并非创新且已成熟,但风险仍......

多梳蛋白PCGF5调控胚胎干细胞向神经前体细胞分化

5月15日,中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员姚红杰课题组在《自然-通讯》(NatureCommunications)中在线发表了题为PCGF5isrequiredforneuraldiffer......

Nature重磅!新的基因沉默方式让人工授精更安全

研究人员已经发现了一种新的基因沉默机制,将有助于开发出更安全的体外受精甚至动物克隆方法。我们每个人都从父母那里继承了两组基因,一组来母亲,一组来自父亲。但是对于一小部分等位基因而言,仅有一个拷贝的基因......

植物基因沉默怎么搞?

“植物的种子时期,大量基因都被沉默,直到植物成年以后才按需活化,”植物生化和光合作用研究所(IBVF)的MyriamCalonjeMacaya博士解释道。细胞分裂后,基因沉默状态还会传递给子细胞,从而......

植物基因沉默怎么搞?

“植物的种子时期,大量基因都被沉默,直到植物成年以后才按需活化,”植物生化和光合作用研究所(IBVF)的MyriamCalonjeMacaya博士解释道。细胞分裂后,基因沉默状态还会传递给子细胞,从而......

两篇Nature证实基因沉默药物有望治疗两种致命的神经疾病

在两项针对小鼠的研究中,研究人员证实一种经设计抵抗导致脊髓小脑共济失调2型(spinocerebellarataxiatype2,SCA2)的基因突变的药物可能也被用来治疗肌萎缩性脊髓侧索硬化症(Am......

微生物所等揭示植物基因沉默抵抗双生病毒新机制

植物转录后基因沉默(PTGS)和转录水平基因沉默(TGS)是其抵抗病毒以及其它外源基因入侵的一套基于核酸的免疫系统。该系统能够监测、发现并及时清除病毒或外源基因的表达产物,产生对病毒等多种病原的抗性。......

朱冰:表观遗传学过去,现在,未来

由北京生命科学研究所朱冰研究组领衔完成的Science研究论文,揭示出染色质的紧密程度能调节组蛋白H3K27甲基化酶复合体PRC2的催化活性,从而影响基因转录,这有助于解析基因转录调控以及基因沉默的重......