了解植物对高温的响应机制将有助于培育适应未来高温气候的作物。植物可感知温度变化,并在称为热形态建成的过程中相应地调整发育与形态以适应高温。这种表型可塑性意味着复杂的基因表达重编程,而这其中的调控机理仍有待解析。
中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员姜丹华研究组在前期研究中发现,一个染色质重塑因子INO80能够在高温响应基因上介导组蛋白变体H2A.Z的去除,并激活这些基因的表达和促进热形态建成,然而H2A.Z去除本身似乎并不足以使基因激活(Xue et al.,Molecular Plant,2021)。为了进一步分析高温下H2A.Z去除引发的基因激活机制,科研人员进行了蛋白互作筛选并发现INO80通过转录延伸子PAF1复合体与另一个组蛋白变体H3.3的分子伴侣ASF1-HIRA相连。与INO80的功能相似,H3.3在高温下促进热响应基因上Pol II的转录延伸,从而激活基因表达和热形态建成。此外,研究还发现H2A.Z去除引发的基因转录激活普遍需要H3.3的装配,且其中富集大量环境响应相关基因。这些结果表明组蛋白H2A.Z的去除和H3.3的装配紧密协调,从而通过组蛋白变体的动态置换重编程基因转录,以帮助植物适应高温或其它环境变化。
1月17日,相关研究成果以Coordinated histone variant H2A.Z eviction and H3.3 deposition control plant thermomorphogenesis为题,在线发表在New Phytologist上。研究工作得到国家自然科学基金,国家重点研发计划和中科院先导的支持。
H3.3装配和 H2A.Z去除协同重置染色质和基因转录,从而调控植物热形态建成
1引言绿色植物是自然界生态系统中重要的组成部分,它一方面从环境中吸收CO2,进行光合作用形成自身所需的有机物,放出O2,另一方面,也向环境中释放微量的挥发性有机物(Volatileorganiccom......
植物如何对非常微弱的机械性刺激——触碰做出响应是非常有趣的科学问题。以往,我们知道触碰含羞草、捕蝇草等植物,它们会迅速做出运动响应,而大多数植物对触碰的响应需要经过一段时间才能观察到。近日,著名国际期......
北京大学生命科学学院秦跟基教授课题组在Nature子刊NatureCommunications上在线发表了题为“ArabidopsisTCP4transcriptionfactorinhibitshi......
德国科隆大学的研究人员在NatureAging期刊发表了题为:InplantaexpressionofhumanpolyQ-expandedhuntingtinfragmentrevealsmecha......
近日,中国科学院成都生物研究所与广西植物研究所科研人员在生物学期刊《生态与进化》上刊发论文,发表了一个目前已知为我国横断山区所特有的苦苣苔科植物新种“黄鹂马铃苣苔”,为我国的苦苣苔科植物又添加了新成员......
植物在生长发育的过程中,通过根系分泌多种化合物,从而影响邻近植物生长发育的现象,被称为植物化感作用。早在2300多年前植物学作为一门学科建立之初,亚里士多德的学生、“植物学之父”提奥弗拉斯特就观察到化......
菊科植物丰富的物种多样性和超强的环境适应性,常被视为在进化上最为成功的植物,但是其背后的分子遗传机制尚不明确。近日,北京市农林科学院杨效曾团队和北京大学李磊团队在权威期刊《自然·通讯》上发表题为“Co......
喀斯特碳酸盐岩在垂直方向上经过强烈的溶蚀作用,使得降水通过岩石的裂隙分散入渗,形成以峰丛为主的岩溶地貌。岩溶作用使得喀斯特坡面土层浅薄,持水能力较差,加之沿坡发生土壤侵蚀,导致自下而上的岩土结构、水分......
一花一叶,一草一木,自然奥妙,点滴现于平实生活。近日,由王瑛、谭如冰、王晨绯主编的《嘿,你的生活被这些植物改变了》一书由中国林业出版社出版发行。该书以引人入胜的科普写作模式引导读者进行探索和体验,建立......
生物钟作为植物细胞内在计时机制,通过协调基因表达的节律性和代谢稳态等,使植物更好地适应地球自转和公转引起的昼夜性和季节性环境变化。当植物内源生物钟系统和外界光-暗周期相一致时,植物会获得最佳生长,因此......