中科院植物所闡明重復(fù)基因表達(dá)分化的分子機(jī)制

據(jù)2016年4月20日《中國科學(xué)報》報道，中科院植物所孔宏智研究組對重復(fù)基因表達(dá)分化的模式、過程和機(jī)制進(jìn)行了研究，闡明了擬南芥的APETALA1(AP1)和CAULIFLOWER(CAL)基因表達(dá)分化的分子機(jī)制，揭示了調(diào)控元件和表達(dá)模式進(jìn)化的過程和特點(diǎn)，相關(guān)論文在線發(fā)表于《植物生理學(xué)》雜志。

研究人員發(fā)現(xiàn)，擬南芥的AP1和CAL基因基因在表達(dá)的時、空、量上均有差異，且差異與其調(diào)控區(qū)的一些轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)的存在與否有關(guān)。在眾多的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)中，AP1調(diào)控區(qū)的一個位點(diǎn)是導(dǎo)致兩個基因表達(dá)分化的重要原因。該位點(diǎn)使AP1既能自調(diào)控，又能被CAL調(diào)控，從而長時間維持較高的表達(dá)水平。該自調(diào)控位點(diǎn)是在擬南芥和琴葉擬南芥的最近共同祖先中獲得的，是對祖先基因中個別堿基的修飾；AP1和CAL在調(diào)控元件上的差異是逐漸積累的。前者在保留祖先所有轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)的同時獲得了新的調(diào)控元件；而后者在進(jìn)化的早期就丟失了多個轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)。