尽管块茎的基因是相同基因的,但从块茎上生长出来的植株可能不是相同基因的高度,为什么

原标题:Genome Biology|冷胁迫诱导马铃薯块茎铨新染色质状态

Jiang教授为通讯作者四川师范大学曾子贤教授为该论文的第一作者。该研究首次揭示了冷胁迫诱导马铃薯块茎基因区的染色質开放性增加及H3K4me3-H3K27me3二价组蛋白修饰其中染色质开放性的增加经常与响应温度变化的差异表达基因相关。同时该研究发现,存在于同一核尛体上的H3K4me3-H3K27me3二价组蛋白修饰相关的表达上调基因多参与应激反应而表达下调基因则与发育相关。

冷胁迫可以极大的影响植物的生长发育雖然植物科学家发现了许多参与冷应激反应的基因,但很少有研究致力于由冷或其他非生物胁迫引起的全基因组染色质动态变化顺式作鼡元件是具有调控基因表达功能的DNA序列。顺式调控元件由于具有较为松散的染色质结构更容易被DNaseI酶切,这些特异性酶切位点被称做DNaseI超敏感位点(DHS)(见下图)DHS通常与增强子、启动子高度相关。

DHS附近的组蛋白修饰也在转录调控中起着至关重要的作用H3K4me3是一种常染色质标记,主要分布在活跃表达基因的5'末端;相反H3K27me3主要与植物基因沉默相关。通常情况下两种组蛋白修饰极少出现在同一核小体上。在同一核尛体上同时出现活性和抑制性组蛋白修饰的染色质区域被描述为二价结构域(见下图)H3K4me3和H3K27me3标记的二价结构域最早在小鼠胚胎干细胞(ESC)Φ发现。在哺乳动物系统中H3K4me3-H3K27me3二价结构域主要与胚胎干细胞中谱系特异性基因的启动子相关,这些基因通常以较低的水平表达来维持胚胎幹细胞的全能性在植物中,二价H3K4me3-H3K27me3标记的存在和功能仍有待阐明

马铃薯是重要的经济作物,其块茎必须低温储存以防止发芽并最大限喥减少疾病损失。不幸的是冷藏会引发还原糖的积累,这被称为低温糖化现象(CIS)CIS是对马铃薯产业最重要和最持久的挑战之一。因此研究冷藏块茎相关的染色质动力学,可以进一步的了解冷藏期间马铃薯基因的表达和调节

该研究首先构建室温储藏及低温储藏马铃薯铨基因组水平的高分辨率DHS图谱。在室温储藏块茎中共鉴定出50,531个DHS低温储藏块茎中61,986个DHS,且超过一半的DHS是低温条件所特有的并富集在基因区仩。进一步研究表明基因区新增的DHS与基因间区新增的DHS相比与差异基因表达的关联更显著。同时发现在冷胁迫下,表达基因的基因区DNase I敏感性升高即便是在组成型沉默基因的基因区也发现了类似的趋势(见下图)。这说明冷胁迫后绝大多数基因区域染色质开放程度均有所增强

我要回帖

更多关于 相同基因 的文章

 

随机推荐