近日,我院植物功能基因組學(xué)團(tuán)隊(duì)王奕眾等在植物病原反應(yīng)調(diào)控機(jī)制的研究方面取得重要進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)組蛋白去乙酰化酶HDA6在植物病害抵御機(jī)制中有重要的調(diào)控作用,研究結(jié)果于2017年11月在線發(fā)表在《Plant Cell & Environment》上(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.13047/full)。
植物在沒(méi)有受到病毒侵害的時(shí)候,防御系統(tǒng)處在關(guān)閉(被抑制)的狀態(tài),這樣可以避免不必要的能量浪費(fèi)以及生長(zhǎng)的抑制,但是植物維持這種抑制狀態(tài)的機(jī)制并不十分清楚。
組蛋白去乙酰化酶6(HDA6)是基因表達(dá)的重要抑制因子,最初在研究外源轉(zhuǎn)基因的抑制機(jī)制中被鑒定到,它可引起基因啟動(dòng)子區(qū)域的組蛋白乙?;浇档?,從而抑制基因的表達(dá)。在本研究中研究人員以模式植物擬南芥為材料,通過(guò)化學(xué)誘變、突變體篩選與圖位克隆技術(shù)鑒定到一個(gè)新的HDA6基因的等位突變體,在該突變體中病原反應(yīng)被組成型激活,在沒(méi)有病原浸染的情況下,植株呈現(xiàn)出超敏反應(yīng)、植株變小等表型,大量只有在病原浸染時(shí)才表達(dá)的基因(包括PR1、PR2等病原反應(yīng)標(biāo)志基因)被激活。深入研究顯示,這些被組成型激活的病原基因的啟動(dòng)子區(qū)域的組蛋白乙?;矫黠@上升,而且有證據(jù)顯示在野生型材料中HDA6蛋白直接結(jié)合在這些基因的啟動(dòng)子區(qū)域。說(shuō)明HDA6通過(guò)其去酰基化酶活性在維持病原反應(yīng)基因的抑制中起重要作用。在這項(xiàng)研究中,研究人員還意外地發(fā)現(xiàn),病原浸染時(shí)HDA6的表達(dá)水平上升,而且仍然結(jié)合在上述病原反應(yīng)基因的啟動(dòng)子區(qū)域,暗示即使在病原反應(yīng)基因被激活的情況下,其抑制機(jī)制仍然存在、甚至加強(qiáng),基因的表達(dá)激活與抑制是一對(duì)矛盾統(tǒng)一體,相輔相承,缺一不可。因此,這項(xiàng)研究也提出了一個(gè)非常有趣的問(wèn)題:在病原基因的表達(dá)激活中,激活機(jī)制如何與抑制機(jī)制互動(dòng)、協(xié)調(diào)?
相關(guān)結(jié)果見“HISTONE DEACETYLASE 6 represses pathogen defence responses in Arabidopsis thaliana”(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.13047/full)
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