中科院植物所闡明重復基因表達分化分子機制

　　中國科學院植物研究所孔宏智研究組對重復基因表達分化的模式、過程和機制進行了研究，并取得重要突破。相關論文日前在線發表于《植物生理學》。

　　研究人員以擬南芥中的APETALA1（AP1）和CAULIFLOWER（CAL）基因為例進行了研究，這兩種基因在表達的時、空、量上均有差異，且差異與其調控區一些轉錄因子結合位點的存在與否有關。在眾多的轉錄因子結合位點中，AP1調控區的一個位點是導致兩個基因表達分化的重要原因。該位點使AP1既能自調控、又能被CAL調控，從而能夠長時間維持較高的表達水平。

　　通過進化分析，研究人員發現該自調控位點是在擬南芥和琴葉擬南芥的最近共同祖先中獲得的，是對祖先基因中個別堿基的修飾。研究還發現，AP1和CAL在調控元件上的差異是逐漸積累的，前者在保留祖先所有轉錄因子結合位點的同時獲得了新的調控元件，而后者在進化的早期就丟失了多個轉錄因子結合位點。

　　該研究結果不僅闡明了AP1和CAL表達分化的分子機制，而且揭示了調控元件和表達模式進化的過程和特點。特別值得一提的是，該研究表明重復基因的表達分化其實是一個非常復雜的動態過程，不能用簡單的經驗模型來解釋。研究結果對于理解基因表達進化的模式和機制具有重要意義，同時為深入理解重復基因的表達分化提供了新的思路。