擬南芥核基質(zhì)的組成

染色質(zhì)是一種獨特的DNA和蛋白質(zhì)復(fù)合物，構(gòu)成了染色體。特定的蛋白質(zhì)(組蛋白)像小電纜鼓一樣纏繞著DNA來包裹長DNA。帶有螺旋狀DNA的索鼓(由四對組蛋白組成)稱為核小體，是染色質(zhì)的最小單位。

作為染色質(zhì)的支撐支架，核基質(zhì)自20世紀(jì)70年代被發(fā)現(xiàn)以來就引起了科學(xué)家們的興趣。雖然它在哺乳動物細(xì)胞中的存在已經(jīng)被認(rèn)識到，但它在植物細(xì)胞核中的意義仍然難以捉摸。這個國際研究小組現(xiàn)在已經(jīng)解開了這個謎，揭示了核基質(zhì)的組成以及核基質(zhì)如何影響染色質(zhì)狀態(tài)和植物發(fā)育。

該研究鑒定了擬南芥中與核基質(zhì)相關(guān)的許多蛋白質(zhì)。其中包括眾所周知的核基質(zhì)蛋白，包括AtSUN1、AtSUN2和AHL22，以及新的參與者FRS7和FRS12。這一發(fā)現(xiàn)擴(kuò)大了我們對核基質(zhì)分子組成的理解，”Hua Jiang教授，IPK“應(yīng)用染色體生物學(xué)”獨立研究小組組長

這項研究不僅僅是識別組件;它深入了解核基質(zhì)及其相關(guān)蛋白在染色質(zhì)調(diào)控中的功能。利用全基因組測序，研究人員**確定了植物核基質(zhì)附著區(qū)域的全基因組分布。該研究的**作者Linhao Xu說:“研究結(jié)果顯示，基因編碼區(qū)有頭部和尾部的偏好，主要與活躍的表觀遺傳標(biāo)記和高表達(dá)基因有關(guān)，一些低表達(dá)基因也附著在核基質(zhì)上。”這些發(fā)現(xiàn)表明核基質(zhì)在染色質(zhì)和轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的復(fù)合功能。

此外，該研究揭示了AHL22與FRS7和FRS12合作，作為下胚軸伸長的中心調(diào)節(jié)器，下胚軸在植物幼苗中向上生長，發(fā)生在短軸和根的出現(xiàn)之間。這個過程對植物的生長和生存至關(guān)重要。通過調(diào)節(jié)生長素信號通路必需基因的表達(dá)，AHL22作為染色質(zhì)和表觀遺傳調(diào)控因子的導(dǎo)體。該研究的**作者Shiwei Zheng說:“AHL22復(fù)合體協(xié)調(diào)基因與核基質(zhì)的附著，招募組蛋白去乙酰化酶HDA15來修飾組蛋白乙酰化。這將AHL22復(fù)合體定位為染色質(zhì)區(qū)域和表觀遺傳調(diào)節(jié)因子的中心樞紐，揭示了核基質(zhì)功能以前未知的方面。”

鑒于核基質(zhì)是染色質(zhì)和染色質(zhì)狀態(tài)對環(huán)境變化反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器，探索核基質(zhì)在條件應(yīng)激反應(yīng)中的功能變得特別有趣。

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