Красивые цвета и запахи цветов служат гораздо большей цели, чем просто украшение дома. Цветы - это место, где находятся репродуктивные органы растения, и те же самые цвета и запахи, которые делают комнату красивой, также привлекают пчел и других животных для опыления. Цветочные стволовые клетки имеют решающее значение для роста цветка и его органов. Этот рост должен в конечном итоге прекратиться, чтобы цветок полностью развился и дал семена. Новое исследование, проведенное учеными из Института науки и технологий Нара (NAIST) и представленное в The Plant Cell, показывает, что фактор транскрипции KNUCKLES является ключевым регулятором остановки стволовых клеток, инициируя ряд эпигенетических событий для подавления стволовых клеток. определитель ВУСХЕЛЯ.
«Активность стволовых клеток растений исчезает, когда WUSHCEL подавляется и подавляется посредством изменений в состоянии их хроматина. Чего мы не знали, так это того, как это изменение начинается и как оно поддерживается», - объясняет профессор NAIST Тоширо Ито, возглавлявший исследование. исследование.
Команда Ито изучала активацию и подавление цветочных стволовых клеток арабидопсиса. Активация стволовых клеток была отмечена четкой экспрессией WUSCHEL, но ситуация изменилась, когда клетки также начали экспрессировать KNUCKLES, который связывался с локусом WUSCHEL, что привело к снижению экспрессии WUSCHEL почти вдвое через четыре часа.
Затем, через 8-12 часов после экспрессии KNUCKLES, группа обнаружила, что локус WUSCHEL демонстрирует признаки метилирования гистонов H3K27me3, маркера устойчивого подавления генов.
Вопрос, на который Ито хотел ответить, заключался в том, какие события произошли от связывания KNUCKLES с локусом WUSCHEL до метилирования гистонов H3K27me3, которое могло прекратить активацию стволовых клеток.
«H3K27me3 катализируется комплексами Polycomb Group, но ничего не известно о том, как эти комплексы рекрутируются в локус WUSCHEL», - говорит Ито.
Исследователи обнаружили, что связывание KNUCKLES с WUSCHEL отбрасывает SPLAYED, белок ремоделирования хроматина, который активирует WUSCHEL. Этот эффект приводит к быстрой репрессии транскрипции WUSCHEL с последующим привлечением комплекса Polycomb Group к WUSCHEL, где он формирует метки H3K27me3 на хроматине для подавления экспрессии генов.
«Связывание KNUCKLES было необходимо для быстрого удаления активных меток H3K4me3 и последующего нанесения репрессивных меток H3K27me3», - объясняет Ито.
Рекрутинг был сделан KNUCKLES, взаимодействующим с определенным компонентом комплекса Polycomb Group, известным как НЕЗАВИСИМЫЙ ОТ УДОБРЕНИЙ ЭНДОСПЕРМ.
«Наше исследование показывает временные этапы от связывания KNUCKLES с метками H3K27me, которые заглушают хроматин WUSCHEL. Понимание того, как прекращается активация стволовых клеток, поможет в новых пищевых технологиях», - говорит Ито.