Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Maszyneria wyciszająca w modulacji genów podczas rozmnażania płciowego

Rozmnażanie płciowe jest skomplikowanym procesem wzajemnej koordynacji dwóch gamet, a wynikająca z ich połączenia zygota w prawidłowych warunkach posiada zapas substancji odżywczych. Kluczowa jest zdolność poszczególnych komórek zygoty do zapoczątkowania wszystkich rodzajów tkanek rozwijającego się zarodka.
Maszyneria wyciszająca w modulacji genów podczas rozmnażania płciowego
Uczestnicy finansowanego przez UE projektu SRSR (Deciphering small RNA mechanisms during sexual reproduction in Arabidopsis) badali potencjalnie istotny czynnik w procesie rozmnażania płciowego — mechanizmy wyciszania RNA. Wyciszanie RNA to pierwotny system wykorzystywany przez rośliny, zwierzęta i grzyby do modulacji ekspresji genów.

Niedawne badania na modelowej roślinie Arabidopsis wykazały wyraźne powiązanie między wyciszaniem małych RNA (sRNA) a chromatyną poprzez kierowaną przez RNA metylację DNA (RdDM). Mimo to względnie mało wiadomo na temat roli sRNA w procesie rozmnażania.

Do śledzenia zdarzeń w maszynerii wyciszającej naukowcy skonstruowali transgeniczne rośliny Arabidopsis z transkrypcyjnymi reporterami fluorescencyjnymi dla wszystkich dziesięciu białek Argonaut (AGO) i czterech białek Dicer. Analiza wykazała, że większość AGO ulega ekspresji głównie w komórce jajowej oraz zarodku, lecz nie w zasobach odżywczych bielma.

Ruchy sRNA śledzono przy użyciu reporterów fluorescencyjnych. Wyniki wskazują, że ruch sRNA jest zbyt ograniczony, aby docierały one do organów rozrodczych w ilości wystarczającej do wyciszenia białek tkankowych.

Podczas prac projektu SRSR zespól odkrył nowy AGO. Ulegający ekspresji specyficznie w łykowych zakończeniach kwiatów, pręcikach, zalążkach i nasionach, AGO3 jest przedmiotem artykułu opublikowanego w Nature plants. Wyniki pokazały, że AGO3 jest związany najprawdopodobniej z potranskrypcyjnym wyciszaniem genów, a nie z etapem transkrypcji. Dalsze badania wykazały powiązanie z czynną translacją w elongacji. Reasumując, badanie wykazało, że AGO3 reguluje ekspresję genów poprzez nowo poznany szlak wyciszania RNA.

Badanie SRSR może mieć przemożny wpływ na rolnictwo, ponieważ żywotność hybryd i kompatybilność gatunkowa są kluczowymi zagadnieniami w hodowli roślin. Podczas badań nad Arabidopsis uzyskano istotną wiedzę na temat biologii komórki i rozmnażania, wykorzystując do tego takie narzędzia jak techniki obrazowania oraz fluorescencji białek.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Rozmnażanie płciowe, Arabidopsis, wyciszenie RNA, AGO, hodowla roślin
Numer rekordu: 188306 / Ostatnia aktualizacja: 2016-08-18
Dziedzina: Biologia, Medycyna
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę