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植物所在植物光形態(tài)建成轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面取得進(jìn)展

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植物所在植物光形態(tài)建成轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面取得進(jìn)展

摘要: 　　轉(zhuǎn)錄調(diào)控是生物體內(nèi)由轉(zhuǎn)錄因子和其他調(diào)節(jié)蛋白協(xié)同或拮抗調(diào)控基因表達(dá)的重要生化機(jī)制。光信號是高等植物早期生長發(fā)育中光形態(tài)建成的決定性因素，其信號通路中光敏色素互作因子PIF為負(fù)向調(diào)控因子，HY5為正向調(diào)控因 ...

　　轉(zhuǎn)錄調(diào)控是生物體內(nèi)由轉(zhuǎn)錄因子和其他調(diào)節(jié)蛋白協(xié)同或拮抗調(diào)控基因表達(dá)的重要生化機(jī)制。光信號是高等植物早期生長發(fā)育中光形態(tài)建成的決定性因素，其信號通路中光敏色素互作因子PIF為負(fù)向調(diào)控因子，HY5為正向調(diào)控因子。PIF和HY5分別是bHLH型和bZIP型轉(zhuǎn)錄因子，在植物生長發(fā)育及環(huán)境響應(yīng)中具有廣泛的功能，然而二者之間的相互調(diào)節(jié)仍不甚清楚。
　　中國科學(xué)院植物學(xué)習(xí)所林榮呈學(xué)習(xí)組通過對模式植物擬南芥開展學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)B-box型蛋白家族第四亞家族成員BBX23能夠促進(jìn)紅光、遠(yuǎn)紅光和藍(lán)光條件下的光形態(tài)建成。進(jìn)一步學(xué)習(xí)顯示，在轉(zhuǎn)錄水平上，PIF1和PIF3蛋白能夠直接結(jié)合到HY5和BBX23的啟動子并激活它們的表達(dá)；在翻譯后水平上，BBX23蛋白在黑暗下受到COP1介導(dǎo)的泛素化降解。學(xué)習(xí)同時表明，BBX23通過與HY5相互作用被招募到下游光響應(yīng)基因的啟動子上，并與HY5協(xié)同調(diào)控下游基因的表達(dá)。學(xué)習(xí)人員還發(fā)現(xiàn)，BBX23的轉(zhuǎn)錄受到光的抑制，而它的蛋白在光下積累。
　　該學(xué)習(xí)揭示了由PIF1/PIF3、HY5和BBX23組成的轉(zhuǎn)錄級聯(lián)反應(yīng)調(diào)控植物光形態(tài)建成的分子機(jī)制。結(jié)合學(xué)習(xí)組前期發(fā)現(xiàn)PIF1/PIF3與HY5蛋白能相互作用并共同結(jié)合到活性氧響應(yīng)基因的啟動子上、進(jìn)而引發(fā)拮抗調(diào)控基因表達(dá)等學(xué)習(xí)結(jié)果（Chen et al.， The Plant Cell， 2013），顯示了不同的轉(zhuǎn)錄因子可以通過蛋白相互作用或相互轉(zhuǎn)錄調(diào)控來實現(xiàn)對特定生物學(xué)過程的精細(xì)調(diào)節(jié)。
　　該成果于7月7日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊植物生理學(xué)（Plant Physiology）上。林榮呈學(xué)習(xí)組的博士學(xué)習(xí)生張鑫裕和助理學(xué)習(xí)員淮俊玲為論文共同第一作者，林榮呈為通訊作者。學(xué)習(xí)得到了國家自然科學(xué)基金委、農(nóng)業(yè)部和科技部有關(guān)項目的資助。



　　PIF和HY5在植物光形態(tài)建成轉(zhuǎn)錄調(diào)控上的機(jī)理模型植物所在植物光形態(tài)建成轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面取得進(jìn)展  |  責(zé)任編輯：蟲子
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