拟南芥NF-YC蛋白参与光信号介导下胚轴生长的表观调控机制

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光是促进植物光形态建成的一个重要的环境信号因子,为了适应各种可能的外界胁迫,光信号会促使植物发生一系列发育上和生理上的变化。研究表明,表观遗传调控如组蛋白修饰等在植物的光形态建成过程中有着重要的功能,然而其具体的分子机制目前仍然不十分清楚,需要进一步的研究。  在本研究中,发现拟南芥的核因子Y复合体的C亚基同源基因NF-YC1、NF-YC3、NF-YC4和NF-YC9(NF-YCs)功能冗余性地与组蛋白去乙酰化酶共同参与到光下抑制下胚轴伸长的过程中。相比于野生型的拟南芥幼苗,NF-YCs的功能丧失性突变体在各类波长的光照条件下都表现出下胚轴明显伸长的现象。研究表明,在光下,NF-YCs与组蛋白去乙酰化酶HDA15互作共同结合到下胚轴伸长相关基因的启动子上,并通过影响染色质组蛋白H4的乙酰化水平来抑制这些下游基因的转录表达,调控下胚轴的生长。而在黑暗下,NF-YC-HDA15复合体从目标基因上解离,从而解除了其对下胚轴伸长相关的下游基因的抑制,使这些基因得以转录表达。进一步的研究表明光下NF-YCs的转录抑制活性依赖于HDA15的组蛋白去乙酰化酶功能。综上所述,本研究阐明了NF-YCs和HDA15互作,并且在拟南芥早期幼苗的光形态建成中共同抑制了下胚轴的伸长,同时也表明了NF-YCs能通过表观遗传调控,在植物对环境因子进行响应的生长发育过程中起到重要作用。
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