雖然不能像動物一樣移動和躲避危險,但是為了更好地生長發(fā)育和應(yīng)對逆境,植物“修煉”出了復(fù)雜而有序的技能來精準指揮其基因發(fā)揮作用。記者16日從廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院獲悉,該院李慶順教授課題組與合作者近日在國際期刊《基因組研究》上發(fā)表的一項研究發(fā)現(xiàn),植物細胞中基因表達產(chǎn)物加工過程中隱藏著一個“信號燈”,通過“信號燈”可有效調(diào)控這一加工過程的質(zhì)量和效率,讓植物更好地生長和適應(yīng)惡劣的環(huán)境。
據(jù)介紹,基因表達是指將DNA這個“法典”編碼的指令轉(zhuǎn)換成蛋白質(zhì)的過程,要由信使RNA來進行指令信息的傳遞,這一過程就好比工廠的“生產(chǎn)線”。在這條“生產(chǎn)線”上,有一個名為“多聚腺苷化”的“員工”負責(zé)收尾工作,如果該“員工”站錯位或者工作效率低,則不能準確、及時地傳遞有用的遺傳信息。然而,相比動物細胞,植物細胞中“多聚腺苷化”的信號指令較弱,其是如何完成任務(wù)而不掉“鏈”的?在過去4年里,該團隊以有“植物小白鼠”之稱的擬南芥為研究對象,借助表觀組學(xué)、高通量基因測序等現(xiàn)代技術(shù)揭開了這一秘密。
原來,高等生物細胞中的DNA像繩索一樣纏繞在組蛋白上,DNA信息能不能被讀取與纏繞的緊密程度有關(guān),而控制纏繞的緊密程度與組蛋白的乙酰化修飾有關(guān)。研究人員發(fā)現(xiàn),組蛋白脫去乙;揎椀倪^程可以為“多聚腺苷化”員工的工作效率提供保障,從而生產(chǎn)出正常的信使RNA。這就好像組蛋白上攜帶了一個會發(fā)光的“信號燈”,讓“多聚腺苷化”在終止生產(chǎn)指令較弱的情況下,可以依據(jù)該“信號燈”來準確結(jié)束工作,完成基因表達。
李慶順表示,這一機制的發(fā)現(xiàn)有助于進一步認識植物細胞中信使RNA進行多聚腺苷化過程的分子機制,對于闡述調(diào)控植物的生長發(fā)育和抵抗逆境等的基因表達過程都具有重要的理論意義。
( 謝開飛 李靜 )