植物細(xì)胞中有精準(zhǔn)指揮適應(yīng)環(huán)境的“信號(hào)燈”

雖然不能像動(dòng)物一樣移動(dòng)和躲避危險(xiǎn)，但是為了更好地生長(zhǎng)發(fā)育和應(yīng)對(duì)逆境，植物“修煉”出了復(fù)雜而有序的技能來精準(zhǔn)指揮其基因發(fā)揮作用。記者16日從廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院獲悉，該院李慶順教授課題組與合作者近日在國(guó)際期刊《基因組研究》上發(fā)表的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，植物細(xì)胞中基因表達(dá)產(chǎn)物加工過程中隱藏著一個(gè)“信號(hào)燈”，通過“信號(hào)燈”可有效調(diào)控這一加工過程的質(zhì)量和效率，讓植物更好地生長(zhǎng)和適應(yīng)惡劣的環(huán)境。

據(jù)介紹，基因表達(dá)是指將DNA這個(gè)“法典”編碼的指令轉(zhuǎn)換成蛋白質(zhì)的過程，要由信使RNA來進(jìn)行指令信息的傳遞，這一過程就好比工廠的“生產(chǎn)線”。在這條“生產(chǎn)線”上，有一個(gè)名為“多聚腺苷化”的“員工”負(fù)責(zé)收尾工作，如果該“員工”站錯(cuò)位或者工作效率低，則不能準(zhǔn)確、及時(shí)地傳遞有用的遺傳信息。然而，相比動(dòng)物細(xì)胞，植物細(xì)胞中“多聚腺苷化”的信號(hào)指令較弱，其是如何完成任務(wù)而不掉“鏈”的？在過去4年里，該團(tuán)隊(duì)以有“植物小白鼠”之稱的擬南芥為研究對(duì)象，借助表觀組學(xué)、高通量基因測(cè)序等現(xiàn)代技術(shù)揭開了這一秘密。

原來，高等生物細(xì)胞中的DNA像繩索一樣纏繞在組蛋白上，DNA信息能不能被讀取與纏繞的緊密程度有關(guān)，而控制纏繞的緊密程度與組蛋白的乙�；�修飾有關(guān)。研究人員發(fā)現(xiàn)，組蛋白脫去乙�；�修飾的過程可以為“多聚腺苷化”員工的工作效率提供保障，從而生產(chǎn)出正常的信使RNA。這就好像組蛋白上攜帶了一個(gè)會(huì)發(fā)光的“信號(hào)燈”，讓“多聚腺苷化”在終止生產(chǎn)指令較弱的情況下，可以依據(jù)該“信號(hào)燈”來準(zhǔn)確結(jié)束工作，完成基因表達(dá)。

李慶順表示，這一機(jī)制的發(fā)現(xiàn)有助于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)植物細(xì)胞中信使RNA進(jìn)行多聚腺苷化過程的分子機(jī)制，對(duì)于闡述調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育和抵抗逆境等的基因表達(dá)過程都具有重要的理論意義。（記者 謝開飛）