擬南芥中染色質(zhì)重塑因子的功能

張洪亞，楊紅春

（雜交水稻國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（武漢），武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430072）

真核生物基因組的遺傳信息，儲(chǔ)存在以核小體為基本單位的染色質(zhì)中。染色質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)在壓縮細(xì)胞核DNA的同時(shí)，其致密結(jié)構(gòu)也嚴(yán)重影響DNA復(fù)制、基因表達(dá)等細(xì)胞過程[1]。因此，生物體進(jìn)化出一系列的染色質(zhì)重塑酶類和相關(guān)蛋白因子，調(diào)節(jié)局部染色質(zhì)的開放性，使轉(zhuǎn)錄因子等蛋白能夠直接結(jié)合核小體DNA，保障這些生命活動(dòng)的順利進(jìn)行。這種動(dòng)態(tài)調(diào)控染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的過程稱為染色質(zhì)重塑（chromatin remodeling）。

真核生物中廣泛存在一類染色質(zhì)重塑復(fù)合體（chromatin remodeling complex），通過水解ATP獲得能量，調(diào)節(jié)染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)。該類復(fù)合體一般是由4-17個(gè)亞基組成，其核心亞基為Snf2蛋白家族的染色質(zhì)重塑因子（chromatin remodeler）[2]，具有保守的ATPase催化結(jié)構(gòu)域，該結(jié)構(gòu)域包含SNF2_N（DEADc）和HELICc 兩個(gè)部分，具有ATP結(jié)合位點(diǎn)和水解ATP的催化中心[3]。染色質(zhì)重塑復(fù)合體通過核小體滑動(dòng)、移除、組蛋白變體替換等方式參與DNA復(fù)制、損傷修復(fù)、細(xì)胞周期維持等過程[4]。擬南芥基因組中有41個(gè)染色質(zhì)重塑因子，目前有功能研究的不足10個(gè)，并且只有極少數(shù)的研究將生化活性和功能聯(lián)系了起來。擬南芥中染色質(zhì)重塑復(fù)合體的功能具有多樣性，全面的解析復(fù)合體的組成、各亞基的功能以及亞基間的相互關(guān)系、并把功能和生化活性聯(lián)系起來，已經(jīng)成為表觀遺傳學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 染色質(zhì)重塑復(fù)合體的分類

利用生物信息學(xué)的方法，在54種真核生物、24種古細(xì)菌和269種原核生物基因組中共鑒定到1306個(gè)具有保守ATPase催化結(jié)構(gòu)域的Snf2家族成員，分為24個(gè)亞家族，其中11個(gè)亞家族在真核生物中普遍存在[2]。擬南芥基因組中的41個(gè)染色質(zhì)重塑因子，可以分為18個(gè)亞家族（見圖1）。但染色質(zhì)重塑因子往往還包含其他的功能結(jié)構(gòu)域，并在復(fù)合體中發(fā)揮功能，因此這種分類方法不能很好的體現(xiàn)其功能特征，也不利于預(yù)測其功能。根據(jù)真核生物中染色質(zhì)重塑復(fù)合體的功能特性，并結(jié)合核心亞基的ATPase結(jié)構(gòu)域及鄰近結(jié)構(gòu)域的特征，又可以分為四個(gè)家族：SWI/SNF（mating type switching/sucrose nonfermenting）家族包含一個(gè)Bromodomain或一個(gè)HAS（helicase-SANT）結(jié)構(gòu)域；ISWI（imitation switch）家族含有一個(gè)SANT-SLIDE結(jié)構(gòu)域模塊；CHD（chromodomain helicase DNA-binding）家族含有Chromodomain結(jié)構(gòu)域；INO80（inositol autotroph 80）家族的顯著特征是DEADc和HELICc結(jié)構(gòu)域之間有約300個(gè)氨基酸的連接序列[4，5]。

2 染色質(zhì)重塑復(fù)合體的調(diào)節(jié)機(jī)制

2.1 組蛋白修飾

染色質(zhì)重塑因子通過與特異的組蛋白修飾酶類相互作用，調(diào)節(jié)相應(yīng)的組蛋白修飾。BRM（CHR2，BRAHMA）與植物特異的H3K27去甲基酶REF6（RELATIVE OF EARLY FLOWERING 6）相互作用，作為復(fù)合體發(fā)揮功能[6]。SOC1（SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS 1）能招募REF6和BRM結(jié)合到TFS1（TARGET OF FLC AND SVP 1）染色質(zhì)上，去除H3K27me3修飾，并降低TFS1基因3’端的SOC1、REF6和BRM結(jié)合位點(diǎn)附近的核小體占有率，使染色質(zhì)更容易被轉(zhuǎn)錄因子和其他蛋白結(jié)合，從而促進(jìn)TFS1的轉(zhuǎn)錄[7]。同時(shí)BRM可以作為TrxG蛋白拮抗PRC2（Polycomb Repressive Complex 2）的功能，從而動(dòng)態(tài)調(diào)控H3K4me3和H3K27me3在靶基因上的水平和分布[8，9]。PKL（CHR6，PICKLE）也具有TrxG類似的功能，可與H3K4甲基轉(zhuǎn)移酶ATX1（ARABIDOPSIS HOMOLOG OF TRITHRIX 1）相互作用，通過提高FT（FLOWERING LOCUS T）上H3K4me3的修飾，促進(jìn)FT的表達(dá)[10]。研究也發(fā)現(xiàn)DDM1（CHR1，DECREASE IN DNA METHYLATION 1）具有維持異染色質(zhì)區(qū)域H3K9甲基化，介導(dǎo)H4K16去乙?；淖饔肹11]。染色質(zhì)重塑復(fù)合體可以調(diào)節(jié)特定基因上組蛋白修飾水平、不同修飾類型的相互轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)基因表達(dá)，但要明確二者之間的相互關(guān)系、作用機(jī)制，需要系統(tǒng)地鑒定染色質(zhì)重塑復(fù)合體的亞基、起橋梁作用的中間因子和分析靶基因的特征，從而解析其調(diào)節(jié)機(jī)制。

2.2 核小體移動(dòng)

核小體是真核生物染色質(zhì)的基本組成單元，其分布特性決定局部染色質(zhì)的開放程度，從而調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄[12]。染色質(zhì)重塑因子能夠改變核小體位置、占有率（在特定位置形成核小體結(jié)構(gòu)的比例），從而調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。ISWI家族通過移動(dòng)核小體，調(diào)節(jié)核小體在基因上的分布和核小體間隔。擬南芥ISWI家族的CHR11（CHROMATIN REMODELING 11）、CHR17在體外能將DNA片段末端的核小體移動(dòng)到中間位置[13]，在chr11 chr17雙突變體中，核小體在基因體（gene body）的分布模式改變，但密度不變[12]。PKL在動(dòng)物中的同源蛋白Mi-2與組蛋白去乙酰化酶HDAC（Histone Deacetylase）形成穩(wěn)定的復(fù)合體發(fā)揮作用，但在擬南芥中以單體形式存在，具有ATP依賴的核小體移動(dòng)能力。體外實(shí)驗(yàn)條表明PKL能結(jié)合雙鏈DNA和單核小體，但只有單核小體可以激活其ATPase活性，將DNA鏈末端的核小體移動(dòng)到中心位置，而一般不移動(dòng)中心位置的核小體[14]。DDM1有PKL類似的核小體移動(dòng)特性，但效率較低，暗示可能需要在完整復(fù)合體背景中才能發(fā)揮最大的活性[15]。BRM通過提高基因轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)（TSS，transcription start site）附近區(qū)域核小體的占有率，使染色質(zhì)結(jié)構(gòu)較為緊密，抑制基因表達(dá)，例如，提高ABI5（ABA INSENSITIVE 5）的TSS下游+1核小體占有率抑制基因表達(dá)[16]。相反，CHR5在全基因組的水平上降低啟動(dòng)子區(qū)域的核小體占有率，使局部染色質(zhì)處于易于被調(diào)節(jié)因子結(jié)合的開放狀態(tài)，促進(jìn)基因的表達(dá)[17]。

2.3 組蛋白變體替換

經(jīng)典組蛋白由多個(gè)序列高度相似的基因編碼，主要在細(xì)胞周期的DNA合成期（S期）表達(dá)，與DNA復(fù)制密切相關(guān)。組蛋白變體的氨基酸序列和物理性質(zhì)不同于經(jīng)典組蛋白，在整個(gè)細(xì)胞周期中表達(dá)。因此組蛋白變體可以在整個(gè)細(xì)胞周期中插入染色質(zhì)的特定區(qū)域，參與調(diào)節(jié)各個(gè)時(shí)期的生長發(fā)育[18]。Ino80和Swr1是INO80家族的ATPase活性亞基，酵母INO80復(fù)合體催化核小體的滑動(dòng)、移除啟動(dòng)子上未乙?；慕M蛋白變體H2A.Z，維持基因組穩(wěn)定[19]。擬南芥INO80（CHR21）調(diào)節(jié)眾多的生長發(fā)育和環(huán)境響應(yīng)相關(guān)的基因，這些基因上都富含H2A.Z變體，INO80直接與H2A.Z相互作用，促進(jìn)H2A.Z在開花抑制因子FLC、MAF4/5（MADS AFFECTING FLOWERING 4/5）基因上的分布，這與酵母中的情況有所區(qū)別[20]。SWR1復(fù)合體促進(jìn)H2A.Z/H2B二聚體替換TSS +1核小體上的H2A /H2B二聚體[19]。H2A.Z組蛋白變體替換是逐級、單向進(jìn)行的，核小體結(jié)構(gòu)和H2A.Z/H2B二聚體都可以激活SWR1復(fù)合體ATPase活性，既是其底物又是產(chǎn)物[21]。SWR1復(fù)合體在擬南芥與酵母中有眾多同源亞基，通過對含有ATPase的核心亞基PIE1（PHOTOPERIOD INDEPENDENT EARLY FLOWERING 1，CHR13）突變體和編碼H2A.Z組蛋白變體的hta8 hta9 hta11三突變體的遺傳分析發(fā)現(xiàn)，擬南芥SWR1復(fù)合體也催化H2A.Z/H2B取代H2A/H2B。同時(shí)hta8 hta9 hta11的表型要強(qiáng)于pie1，暗示可能存在PIE1以外的機(jī)制將H2A.Z插入核小體[22]。擬南芥SWR1復(fù)合體的組分SWC4能夠識別TSS附近沒有核小體的DNA區(qū)域（NFR，nucleosome-free DNA region）的AT-rich序列，招募PIE1蛋白復(fù)合體，并促進(jìn)H2A.Z插入+1核小體，從而調(diào)節(jié)染色質(zhì)的狀態(tài)，促進(jìn)發(fā)育相關(guān)和環(huán)境響應(yīng)基因的正確表達(dá)，而不是單一地發(fā)揮促進(jìn)或者抑制轉(zhuǎn)錄的功能[23]。在酵母和動(dòng)物中，H2A.Z同時(shí)在+1和-1核小體富集，暗示擬南芥SWR1復(fù)合體對H2A.Z的插入具有特異的調(diào)節(jié)作用。同時(shí)擬南芥SWR1復(fù)合體也有特異的亞基：包括含有CpG甲基化結(jié)合結(jié)構(gòu)域的MBD9、ISWI染色質(zhì)重塑蛋白CHR11和CHR17、組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶NuA4復(fù)合體的亞基TRA1a和TRA1b，暗示組蛋白變體H2A.Z的插入、核小體移動(dòng)、組蛋白乙?；瘏f(xié)同作用，共同調(diào)節(jié)基因表達(dá)和生長發(fā)育[13]。除了H2A.Z，組蛋白H2A還有其他的變體，染色質(zhì)重塑復(fù)合體是否也調(diào)節(jié)這些變體的分布和置換、采用什么樣的調(diào)節(jié)機(jī)制，還有待進(jìn)一步的研究。我們相信解析H2A.Z的分布和置換的詳細(xì)機(jī)制對于解決這些問題有重要的參考意義。

2.4 DNA甲基化

RNA依賴的DNA甲基化（RdDM，RNA-dependent DNA methylation），能夠抑制轉(zhuǎn)座子和重復(fù)序列的表達(dá)，保持基因組的完整性。在RdDM中，Pol Ⅳ（Polymerase IV）產(chǎn)生的siRNA（small interfering RNA）裝載到AGO4（ARGONAUTE 4）蛋白上，同時(shí)Pol Ⅴ結(jié)合到靶基因上轉(zhuǎn)錄lncRNA（long noncoding RNA），招募AGO4-siRNA復(fù)合體，siRNA通過互補(bǔ)序列結(jié)合到靶基因，并招募DNA甲基化酶，實(shí)現(xiàn)基因的甲基化[24]，染色質(zhì)重塑因子也是RdDM的重要組成部分。CLSY（CLASSY）家族的成員：CLSY1（CHR38）、CLSY2（CHR42）、CLSY3（CHR31）、CLSY4（CHR40）與Pol Ⅳ結(jié)合，調(diào)節(jié)Pol Ⅳ與靶基因的結(jié)合，以及siRNA 的轉(zhuǎn)錄[25]。DRD1（CHR35，DEFECTIVE IN RNADIRECTED DNA METHYLATION 1）與RdDM中的另外兩個(gè)蛋白：DMS3（DEFECTIVE IN MERISTEM SILENCING 3）和 RDM1（RNA-DIRECTED DNA METHYLATION 1）形成DDR復(fù)合體，招募Pol Ⅴ到靶基因上[26]。PKL則與Pol Ⅴ協(xié)同作用，穩(wěn)定特定靶基因位點(diǎn)的核小體結(jié)構(gòu)并促進(jìn)lncRNA轉(zhuǎn)錄[27]。CHR19、CHR27、CHR28與SUVR2互相作用，維持特定靶基因上由Pol Ⅴ穩(wěn)定的核小體結(jié)構(gòu)，SUVR2還與SUVR1形成復(fù)合體，共同促進(jìn)DNA甲基化和基因沉默[28]。DDM1協(xié)助DNA甲基轉(zhuǎn)移酶克服核小體結(jié)構(gòu)和連接組蛋白H1的阻礙，幫助甲基轉(zhuǎn)移酶接觸核小體DNA，從而促進(jìn)轉(zhuǎn)座子的DNA甲基化[29]。還有研究表明，lncRNA能通過IDN2（INVOLVED IN DE NOVO 2）招募包含SWI3B亞基的染色質(zhì)重塑復(fù)合體，從而改變靶基因的核小體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)其DNA甲基化[30]。

在擬南芥中，RdDM與ROS1（REPRESSOR OF SILENCING 1）依賴的DNA去甲基化，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)特異位點(diǎn)的DNA甲基化。對CLSY各成員的突變體分析表明，CLSY可能參與ROS1依賴的特定位點(diǎn)的DNA去甲基化[31]。SWR1復(fù)合體被IDM1（INCREASED DNA METHYLATION 1）招募到甲基化的基因上，將H2A.Z組蛋白變體插入靶基因，而H2A.Z與ROS1互相作用，促進(jìn)DNA的去甲基化[32]。

這些研究表明，染色質(zhì)重塑因子在不同的層面上調(diào)節(jié)DNA甲基化，既可以通過RdDM調(diào)節(jié)DNA甲基化；也可以與ROS1相互作用，調(diào)節(jié)DNA的去甲基化，暗示染色質(zhì)重塑因子在調(diào)節(jié)DNA甲基化的動(dòng)態(tài)平衡中起重要作用。

3 染色質(zhì)重塑因子的功能

3.1 調(diào)節(jié)MicroRNA的積累

miRNA（MicroRNA）是一系列21nt 的非編碼RNA，通過剪切靶基因mRNA或抑制其翻譯，調(diào)節(jié)基因表達(dá)，參與植物生長發(fā)育的調(diào)控[33]。染色質(zhì)重塑因子可以調(diào)節(jié)miRNA基因的表達(dá)、pri-miRNA（primary microRNA precursor）的剪切等過程，調(diào)節(jié)miRNA的積累。例如BRM可以直接結(jié)合MIR156A啟動(dòng)子，降低TSS附近-2和+1核小體占有率，拮抗PRC2的功能，降低H3K27me3的修飾水平，促進(jìn)MIR156A的表達(dá)和miR156的積累[34]。相反，PKL結(jié)合MIR156A、MIR156C的啟動(dòng)子，促進(jìn)PRC2與基因的結(jié)合，提高H3K27me3修飾水平和+1核小體占有率，從而抑制miR156的積累[35]。SWR1復(fù)合體通過促進(jìn)H2A.Z的富集，促進(jìn)MIR156A、MIR156C基因上H3K4me3的水平，促進(jìn)種子萌發(fā)時(shí)miR156的積累[36]。這些結(jié)果暗示不同的染色質(zhì)重塑因子可以通過控制核小體占有率和染色質(zhì)的修飾，調(diào)節(jié)miRNA基因的表達(dá)，控制其功能。BRM除了調(diào)節(jié)miRNA基因的表達(dá)，還可調(diào)控pri-miRNA的剪切。研究發(fā)現(xiàn)BRM與miRNA剪切組分SE（SERRATE）相互作用，利用ATPase的活性改變pri-miRNA的二級結(jié)構(gòu)，抑制剪切復(fù)合體的活性，從而降低miRNA的積累[37]。這項(xiàng)研究也表明pri-miRNA可以作為染色質(zhì)重塑因子的底物，暗示染色質(zhì)重塑因子除了調(diào)控染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)，還可能通過調(diào)控DNA或者RNA的二級機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)基因的功能。

3.2 激素響應(yīng)

不同的染色質(zhì)重塑復(fù)合物通過響應(yīng)不同的激素信號因子和感知因子，調(diào)節(jié)激素合成和信號途徑中的基因表達(dá)，參與激素響應(yīng)。PKL通過與PIF3（PHYTOCHROME-INTERACTING FACTOR 3）和BZR1（BRASSINAZOLERESISTANT 1）的相互作用，整合光、油菜素內(nèi)酯（BR）和赤霉素（GA）信號調(diào)節(jié)下胚軸伸長。在暗環(huán)境中，PIF3和BZR1招募PKL到細(xì)胞伸長相關(guān)的基因上，抑制H3K27me3積累，促進(jìn)相關(guān)基因的表達(dá)，從而促進(jìn)細(xì)胞的伸長。在光照條件下，光信號降低GA的水平，促進(jìn)DELLA蛋白積累，DELLA蛋白與PKL結(jié)合，削弱其與PIF3和BZR1的結(jié)合能力，負(fù)調(diào)控細(xì)胞伸長[38]。PKL還控制幼苗中80%響應(yīng)GA信號并參與調(diào)節(jié)細(xì)胞伸長、細(xì)胞分裂、生長時(shí)期轉(zhuǎn)換的相關(guān)基因的表達(dá)[39]。BRM通過調(diào)節(jié)ABI5基因的表達(dá)響應(yīng)脫落酸（ABA），當(dāng)遭遇干旱脅迫時(shí)，SNRK2（SNF1-RELATED PROTEIN KINASE 2）磷酸化BRM，抑制其活性，ABI5活躍表達(dá)，植物響應(yīng)脫落酸，暫時(shí)停滯生長以保護(hù)細(xì)胞和組織不受損傷；度過逆境后，PP2C（PHOSPHATASES TYPE 2C）將BRM去磷酸化激活，抑制ABI5參與的脫落酸響應(yīng)[40]。BRM也是GA響應(yīng)的正向調(diào)節(jié)因子，細(xì)胞分裂素響應(yīng)的負(fù)調(diào)控因子，還調(diào)節(jié)生長素信號在根的分布[41，42]。水楊酸合成和代謝相關(guān)基因的表達(dá)受到DDM1的調(diào)節(jié)，ddm1-F1（ddm1與不同背景野生型雜交的F1代）植株體內(nèi)最適的水楊酸水平改變，雜種優(yōu)勢丟失[43]。

3.3 逆境響應(yīng)

植物在整個(gè)生活周期中都可能遭遇不同的逆境脅迫，而染色質(zhì)重塑復(fù)合體能夠調(diào)控各類逆境響應(yīng)基因的表達(dá)，在逆境響應(yīng)中既有積極作用也有消極影響。在brm突變體中，ABI5活躍表達(dá)，因此具有更強(qiáng)的抗旱能力[40]。同時(shí)，brm對鹽和高濃度硼脅迫，都具有更強(qiáng)的耐性[44，45]。說明BRM對這三種逆境脅迫更為敏感。在寒冷脅迫下，PKL調(diào)節(jié)低溫響應(yīng)的關(guān)鍵因子CBF3（C-REPEAT BINDING FACTOR 3）的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)一系列寒冷響應(yīng)基因的表達(dá)，增強(qiáng)植物對寒冷環(huán)境的耐性；PKL還參與植物鹽脅迫耐性的調(diào)控[46]。在高溫（37℃、42℃）、干旱、鹽脅迫下，CHR12暫時(shí)地抑制植物的生長發(fā)育從而躲避不利環(huán)境[47]。低鉀抑制生長素轉(zhuǎn)運(yùn)因子PIN3的表達(dá)，引起生長素響應(yīng)抑制因子IAA27（INDOLE-3-ACETIC ACID INDUCIBLE 27）的降解和生長素信號途徑的缺陷，抑制植物側(cè)根形成。此時(shí)CLSY1通過RdDM抑制IAA27的轉(zhuǎn)錄，從而促進(jìn)生長素響應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄，作為一個(gè)獨(dú)立的后備途徑促進(jìn)側(cè)根發(fā)育[48]。SWR1復(fù)合體組分PIE1或SWC6（SWR1 COMPLEX SUBUNIT 6）在擬南芥抵抗病原菌入侵中是正調(diào)控因子，而APR6（ACTIN-RELATED PROTEIN 6）是負(fù)調(diào)控因子[49]，表明染色質(zhì)重塑復(fù)合體的不同組分對特定的過程有不同的調(diào)控作用，暗示這些組分可能有獨(dú)立的功能。在生物脅迫和非生物逆境中，染色質(zhì)重塑復(fù)合體不具有廣譜抗性，而是參與特定類型的逆境響應(yīng)，深入解析相關(guān)作用機(jī)制，將有利于在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上培育抵抗特定逆境的優(yōu)良作物。

3.4 調(diào)節(jié)生長發(fā)育

染色質(zhì)重塑復(fù)合體調(diào)節(jié)的基因類型眾多，涉及植物生命周期的各個(gè)階段，對擬南芥完成生活史具有重要意義。目前研究最為廣泛的BRM，主要分布在分生組織、器官原基等細(xì)胞活躍分裂的組織中，在植物營養(yǎng)生長、胚胎發(fā)育、生殖發(fā)育和干細(xì)胞維持過程中發(fā)揮重要作用。brm突變體植株變小、葉片小而卷曲、根長顯著變短、花藥育性降低、花期提前[50]。PKL調(diào)節(jié)與GA信號途徑相關(guān)的幼年期向成年期轉(zhuǎn)變、營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)變，還促進(jìn)孢子體和配子體世代之間的信號交流[51，52]。與PKL同源的CHR4參與自主開花途徑，促進(jìn)開花[53]。與酵母、動(dòng)物中類似，ISWI家族的CHR11、CHR17的SLIDE結(jié)構(gòu)域可以與包含DDT結(jié)構(gòu)域的大多數(shù)蛋白結(jié)合，與RLT1（RINGLET 1）和RLT2的相互作用維持?jǐn)M南芥的營養(yǎng)生長[54，55]。ARP6和CHR11調(diào)節(jié)雌配子體中特定基因的時(shí)空表達(dá)，ARP6促進(jìn)雌配子體減數(shù)分裂相關(guān)基因的表達(dá)，在體細(xì)胞中則抑制相關(guān)基因的表達(dá)[56]。CHR11在雌配子體形成過程中，促進(jìn)單倍體細(xì)胞核的繁殖；在孢子體發(fā)育過程中，促進(jìn)細(xì)胞的數(shù)量增加[57]。CHR12和CHR23在擬南芥中研究甚少，單基因突變植株無明顯生長缺陷，雙突變體胚胎致死[58]。

4 總結(jié)與展望

染色質(zhì)重塑復(fù)合體通過改變、修飾染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)，或者與轉(zhuǎn)錄因子相互作用或識別特定的組蛋白修飾被招募到靶位點(diǎn)[32，38]，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄，并參與逆境響應(yīng)，從而保障植物正常生長發(fā)育。其核心亞基能夠調(diào)節(jié)特定染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)，其他的亞基也能夠響應(yīng)不同的信號，從而共同參與復(fù)雜的基因互作網(wǎng)絡(luò)，為復(fù)合體作用方式和功能的多樣性提供了基礎(chǔ)。在植物中，研究和鑒定更多類型的招募因子和直接靶基因，有助于解析目前未被研究的染色質(zhì)重塑因子的功能，也有利于更加準(zhǔn)確、全面的闡釋染色質(zhì)重塑復(fù)合體的招募和調(diào)節(jié)機(jī)制。

研究還發(fā)現(xiàn)染色質(zhì)重塑復(fù)合體的活性受到諸多因素的調(diào)節(jié)，例如激活A(yù)TPase活性所需核酸類型因ATPase催化結(jié)構(gòu)域而異，無核小體結(jié)構(gòu)的DNA和核小體DNA可以同等的激活SWI/SNF家族的酶活性，而完全激活I(lǐng)SWI家族則需要核小體DNA[59]。在植物中，BRM的活性還受到磷酸化、蘇素化（SUMOylation）修飾的調(diào)節(jié)[40，60]。因此闡釋染色質(zhì)重塑復(fù)合體活性調(diào)節(jié)方式，并建立活性與功能的關(guān)系，將為其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)賦予新的含義。同時(shí)鑒定各個(gè)復(fù)合體的亞基組成、闡述各亞基的功能、以及亞基之間的相互關(guān)系，這些都將是未來研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。