作者:李晨 来源:中国科学报 发布时间:2020/4/26 18:20:10
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“垃圾DNA”被证实参与数量性状精细调控

 

 krn4、ub2和ub3之间的遗传相互作用     华中农大供图

4月25日,美国《公共科学图书馆—遗传学》在线发表华中农业大学玉米团队教授张祖新课题组最新研究成果。他们揭示了一个基因间区KRN4作为增强子远程顺式调控靶基因UNBRANCHED3(以下简称UB3)表达和穗行数数量变异。

论文通讯作者张祖新介绍,植物基因组含有大量的基因间区。早期研究认为这些基因间区为无生物功能的“垃圾DNA”。随着越来越多的植物基因组测序完成,解析基因间区的功能成为一大挑战。

基于以3D基因组为代表的测序技术,科学家发现,拟南芥、水稻和玉米的基因间区含有开放的染色质区,其具有诸如重组断点、增强子和其他远距离调控元件的重要功能特征。但是,这些功能元件在重要性状形成中的作用及其调控方式知之甚少。

基因间区KRN4是张祖新课题组前期鉴定的一段约3.1Kb的基因间区,位于SPL转录因子基因UB3下游约60 Kb处,其能与UB3遗传互作调控穗行数。

论文第一作者、华中农业大学植物科学技术学院杜艳芳介绍,他们的最新研究发现,基因间区KRN4 呈现开放染色质状态并含有增强子核心序列,能招募反式因子UB2、OBF1和OBF4结合到UB3启动子,进而增强UB3的表达。

同时,KRN4的序列变异能增强ub2和ub3突变体的果穗扁化表型。这表明KRN4作为UB3启动子的远程增强子,通过染色质互作和招募UB2为中心的转录复合体,来调控UB3在雌穗分生组织中的表达。这一结果为基因间区参与数量性状的精细调控提供了新的证据。

相关论文信息:https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008764

 
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