拟南芥Elongator复合体调控细胞周期与叶极性建成的机理研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiexia1987623
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细胞有丝分裂的正常进行对于高等植物器官的生长和发育至关重要。叶原基从顶端分生组织(SAM)的周边区起始之后,一方面通过快速的细胞增殖积累细胞数目;一方面在靠近SAM(近轴面)与远离SAM(远轴面)的区域开始细胞的分化,逐渐建立近-远轴极性并指导叶片后续的形态建成。前人的研究暗示叶发育过程中正常的细胞增殖可能是极性建成所必需的。发现Elongator-CAF-1途径在拟南芥中通过调控细胞周期促进叶近-远轴极性的建成。  Elongator是真核生物进化中高度保守的组蛋白乙酰转移酶复合体,由6个亚基和一个附因子组成。整个复合体通过乙酰化组蛋白H3和H4改变染色质的结构,促进RNA聚合酶Ⅱ转录延伸过程的进行。发现拟南芥Elongator各个亚基的功能缺失都会造成细胞周期紊乱,导致叶原基细胞增殖速率下降,进而引起叶近轴面分化缺陷。Elongator突变体中DNA复制效率下降,一方面导致有丝分裂周期G1-G2期进程受阻;一方面引起DNA损伤积累,激活DNA复制检验点,使得细胞周期停滞在G2/M期。Elongator复合体可以与proliferating cell nuclear antigen(PCNA)蛋白结合,在S期组蛋白H3和H4乙酰化过程中发挥重要作用。野生型复制子(replicon)的染色质上H3K56Ac和H4KSAc高度富集,而在Elongator突变体和染色质组装因子CAF-1(chromatin assemblyfactor1)的突变体中,这两类乙酰化修饰的水平显著下降。CAF-1是真核生物中高度保守的组蛋白H3/H4分子伴侣,可以被PCNA招募到复制叉处在DNA复制时进行核小体装配,完成整个染色质的复制。CAF-1以及DNApolymeraseε(Polε)亚基的功能丧失同样会导致叶极性的缺陷,说明Elongator与CAF-1复合体至少部分处于同一条途径上,通过调控染色质的复制促进叶原基的细胞增殖和叶近-远轴极性建立。  
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