研究人员发现基因沉默如何在植物中起作用

来自塞维利亚大学的Myriam Calonje Macaya博士和马克斯普朗克研究所的Franziska Turck小组最近发表了一项基因组生物学研究，该研究通过植物中的Polycomb-group蛋白质推进了表观遗传调控的知识。

生物体中的所有细胞在其DNA中含有相同的信息。为了使两种不同的细胞类型以两种不同的发育过程存在，必须关闭在特定时刻不需要的基因。这个过程就是所谓的基因沉默。“当种子被创造出来时，其大量基因会被沉默，直到植物成年并需要它们的活动，”Calonje博士解释说。

这种抑制或沉默状态在分裂后传输到子细胞，从而建立细胞记忆。Polycomb组(PcG)蛋白参与该过程。这些蛋白质被组织成两个复合物PRC1和PRC2，其在组蛋白中掺入修饰，其与DNA一起构成染色质。该组蛋白修饰不改变的DNA序列，但做改变染色质，从而影响基因的表达的结构。

由染色质中的标记控制的基因沉默发生在动物和植物中。PcG复合物首先在动物中表征;PRC1通过单泛素化修饰组蛋白H2A，PRC2对组蛋白H3具有三甲基转移酶活性。先前观察到植物中的PcG复合物作用机制与在动物中观察到的相似，其中PRC2建立的三甲基化标记用于锚定PRC1，PRC1也对H2A具有单一的影响。

像Zhou，Romero-Campero和他们的合作者这样的科学家研究了野生植物和突变植物中这些基因组修饰的定位，以确定这种序列是否发生，但他们发现它没有。PRC2的活动对于建立单一泛素化标记是不必要的;更重要的是，大多数基因都需要逆序列。

Calonje博士说：“这项研究支持了十年范式的变化，这种变化使人们无法理解植物中的PcG功能。”

这项研究是使用拟南芥植物进行的，但专家认为这些研究结果可以外推到其他植物，这意味着未来的生物技术应用可以促进植物的生理生长和发育。

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