Bitkilerde, çimlenme ve fide oluşturma kapasitesine sahip son derece güçlü tohumlar üretmek, bunların çoğalması için hayati öneme sahiptir ve ürünlerde değerli bir özelliktir. Bitki tohumları, geç tohum olgunlaşması aşamasında çimlenme kapasitesine ulaşır. Ancak çimlenmenin ve embriyonik sonrası gelişimsel yetkinliğin nasıl oluşturulduğu bilinmemektedir.
Epigenetik yeniden programlama, son derece zamansal ve mekansal bir süreçtir. hücresel farklılaşma hayvanlarda ve bitkilerde gelişimsel geçiş. Çin Bilimler Akademisi'nin (CAS) Genetik ve Gelişim Biyolojisi Enstitüsü'nden (IGDB) Dr. Jiang Danhua liderliğindeki araştırmacılar, bir histon varyantı H3.3'ün kromatine dahil edilmesinin çimlenme ve postür oluşumu için anahtar olduğunu buldu. -tohumlarda embriyonik gelişim kapasitesi.
Bu çalışmada Arabidopsis thaliana'da H3.3'ün tamamen kaybının HXNUMX'ü ciddi şekilde olumsuz etkilediğini buldular. tohum çimlenmesi ve tohum oluşumunu görünüşte etkilemese de sonraki fide gelişimi.
Daha ileri analizler, H3.3'ün tohum olgunlaşmasının sonuna doğru yüksek düzeyde eksprese edildiğini ve bu aşamadaki ekspresyonunun tohum çimlenmesi için gerekli ve yeterli olduğunu ortaya çıkardı.
Daha sonra, olgun tohumdaki 3.3' gen düzenleyici bölgelerde H5'ün geçici birikiminin, çimlenme ve embriyonik sonrası gelişim genleri için transkripsiyonel yetkinliği önceden şekillendiren kromatin erişilebilirliğini sağladığını gösterdiler.
Şaşırtıcı bir şekilde, H3.3, çimlenme sırasında 5' gen uçlarından kademeli olarak uzaklaştırılsa da, H3.3 tarafından oluşturulan gen transkripsiyon yeterliliği, muhtemelen kromatin erişiminin sürekli olmasıyla korunur. Transkripsiyon faktörleri.
Ayrıca H3.3'ün 3' gen uçlarında sürekli olarak yüklendiğini, bunun gen gövdesi DNA metilasyonu ve bu bölgedeki kromatin erişilebilirliğinin ve kriptik transkripsiyonun kısıtlanmasıyla ilişkili olduğunu buldular.
Bulguları, olgun tohumlardaki embriyonik sonrası gelişim potansiyellerini “kilidini açan” bir epigenetik mekanizmayı ortaya çıkarıyor. Bu, özellikle daha az çalışılmış bir alan olan tohum gücünün daha fazla araştırılması için bir temel sağlayacaktır. Moleküler seviyeancak tarım ve tohum endüstrisi için kritik önem taşıyor.
"Tohumda Histon H3.3 birikimi Arabidopsis'te post-embriyonik gelişim yeterliliği için esastır" başlıklı bu çalışma şu tarihte yayımlanmıştır: Doğa İletişim Aralık 13.