跳过主要内容

木材形成研究对植物生物学的启示

北卡罗莱纳州立大学的科学家们在研究树木形成过程中细胞内的分子变化时,发现了植物中从未见过的现象。

在网上发表的研究美国国家科学院院刊在8月20日的那一周,研究小组发现,一个名为转录因子的蛋白质家族的成员控制了与形成木材有关的级联基因,其中包括一种名为木质素的物质,它将纤维结合在一起,赋予木材强度。

调控蛋白在多个水平上调控基因表达,防止植物生长异常或发育不良。它以一种新颖的方式做到了这一点。

控制器是SND1家族的剪接变体,发现于细胞核外的细胞质中。这是不正常的,因为转录因子蛋白总是在细胞核中。但是,当家族中其他四种蛋白质中的一种出现时,剪接的变体被携带进细胞核,在那里它与家族成员结合,创造出一种新型分子,抑制基因级联的表达。

北卡罗来纳州立大学森林生物技术集团与Ron Sederoff博士联合主管Vincent Chiang博士说:“这是以前在植物中观察不到的。”蒋的研究小组是第一个用还原木质素培育转基因树的人。木材需要较高的木质素含量,但木质素在造纸或制造生物燃料的过程中会被去除。

蒋教授是自然资源学院的一名教授,他称该团队的发现为理解树木形成的基因调控层次结构提供了一条长期寻求的途径。

主要作者是发现控制蛋白的高级副研究员李全梓博士,以及进行了大量实验工作的博士生林英中,他与李一起证明了控制蛋白被带入了细胞核。

这项研究得到了美国能源部生物与环境研究办公室的资助。

编辑报告:研究摘要如下。

——- - - - - -

“SND1转录因子的剪接变异是SND1成员及其调控的显性负性杨树trichocarpa

发表:在8月20日那一周上网美国国家科学院院刊

作者:李全子,林颖中,孙颖萱,宋健,陈浩,张星海,Ronald R. Sederoff, Vincent L. Chiang。除了佛罗里达大西洋大学生物科学系的张星海,他们都是北卡罗来纳州立大学林业与环境资源系森林生物技术小组的成员。

摘要次级细胞壁相关NAC Domain 1s (SND1s)是转录因子(TF),已知激活一级TF和影响次级细胞壁生物合成(木质素发生)的途径基因拟南芥和杨树。升高的SND1转录激活导致异位木质素发生和发育迟缓。我们对SND1的上游监管机构一无所知。在这里,我们报道了一个茎分化木质部(SDX)特异的SND1剪接变体PtrSND1-A2红外,作为SND1转录网络的显性负基因杨树trichocarpa.PtrSND1-A2红外来源于PtrSND1-A2, PtrSND1基因家族四个完全剪接成员之一(PtrSND1- a1, -A2, -B1和-B2)。每个完整尺寸的PtrSND1激活自己的基因,所有四个完整尺寸的成员激活一个共同的MYB基因(PtrMYB021)。PtrSND1-A2红外抑制其PtrSND1成员基因和PtrMYB021的表达。通过其唯一的剪接变体来抑制TF家族成员的自动调节,此前在植物中还没有报道过。PtrSND1-A2红外缺乏DNA结合和反式活化能力,但保留二聚作用能力。PtrSND1-A2红外只局限于细胞质灶。在任何全尺寸PtrSND1成员PtrSND1- a2存在的情况下红外与全尺寸的ptrsnd1作为异源二聚体伙伴易位入核。我们的发现与PtrSND1-A2易位的模型一致红外缺乏dna结合和转位激活能力会破坏全尺寸ptrsnd1的功能,通过异源二聚作用使其失去生产能力,从而调节SND1的转录网络。PtrSND1-A2红外可能有助于转录稳态,以避免对木质素发生和植物生长的有害影响。

留下一个响应

您的电子邮件地址将不会被公布。所有字段都是必需的。