近年來,隨著大量表觀遺傳現象的發現與報道,植物表觀遺傳學已經成為植物分子生物學的研究熱點。表觀遺傳修飾不改變生物體DNA的序列,通過DNA的甲基化、組蛋白修飾和染色質重塑等途徑調節基因的表達。其中,組蛋白修飾方式包括組蛋白的乙酰化、甲基化、磷酸化和泛素化等。組蛋白甲基化水平受組蛋白甲基轉移酶和組蛋白去甲基化酶的調控,研究表明,組蛋白去甲基化酶(histone lysine demethylases, KDMs)在植物生長發育過程發揮重要作用。
中科院華南植物園農業及資源植物研究中心羅鳴博士等綜述了植物組蛋白去甲基化酶的分類及在植物生長發育過程中的功能,以及組蛋白去甲基化酶通過調節植物基因表達參與植物開花時間調控、花和葉片的發育、油菜素內酯信號轉導途徑等方面的表觀遺傳機制,并提出了未來對植物組蛋白去甲基化酶的研究方向。
相關研究結果已撰寫題為“組蛋白去甲基化酶在植物中的功能”(Histone Lysine Demethylases and Their Functions in Plants)的綜述論文在線發表于國際植物學刊物《植物分子生物學導報》(Plant Molecular Biology Reporter 2013,IF2012= 5.319,DOI 10.1007/s11105-013-0673-1)。
該研究得到國家重點基礎研究發展計劃“973計劃”、國家自然科學基金、廣東省自然科學基金及中科院植物資源保護與可持續利用重點實驗室基金等的資助。
圖1_擬南芥組蛋白去甲基化酶通過抑制重要開花基因FLOWERING LOCUS C (FLC) 或 FLOWERING LOCUS T (FT) 表達調控植物開花時間
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