Nowe informacje dotyczące wyciszania genów u roślin
Potranslacyjne modyfikacje histonów przyczyniają się do utrzymania stanów chromatyny związanych z określonym programem ekspresji genu. Mechanizmy białek z grupy Polycomb (PcG) odgrywają kluczową rolę w represji genów, które nie są konieczne dla określonej tożsamości komórki. Jednakże w przypadku roślin znane są tylko niektóre białka PcG. W ramach projektu PLANTPCGSILENCING odkryto różne mechanizmy regulacyjne PcG u roślin i ich funkcje biologiczne. Białka PcG występują w kilku rodzinach kompleksów wielobiałkowych, takich jak represyjne kompleksy Polycomb, PRC1 i PRC2. Do tej pory dostępnych jest wiele informacji na temat kompleksów PRC2 u roślin, ale dopiero niedawno odkryto składniki PRC1. Dowody wskazują, że oba kompleksy są potrzebne do stabilnej represji genów docelowych, ale wciąż brakuje szczegółowej wiedzy. Naukowcy zbadali rolę PRC1 w represji PcG podczas rozwoju roślin. Skupili się na białkach AtBMI1, które potencjalnie mogą być składnikami PRC1. Wykazali, że aktywność białek AtBMI1 ma decydujące znaczenie podczas ustalania i utrzymywania represji genów odpowiedzialnych za dojrzewanie po wykiełkowaniu nasion. Rekrutacja kompleksów PcG do określonych celów u zwierząt była uważana za proces sekwencyjny, dlatego był to nieoczekiwany rezultat, ponieważ w przypadku regulacji genów dojrzewania nasion wykazano mechanizm odwrotny. Analiza transkryptomu mutantów atbmi1 wykazała, że oprócz wyłączenia programu dojrzewania nasion po wykiełkowaniu, białka AtBMI1 sprzyjały przejściu z jednej fazy rozwojowej do drugiej. Następnie biorą udział w rozwoju i kontroli proliferacji komórek podczas wzrostu i rozwoju organów. Integracja zbiorów danych z wcześniejszymi danymi wskazuje na różne sieci funkcjonalne PRC1, w których geny są regulowane przez białka AtBMI1 i/lub Embryonic Flower 1 (EMF1) razem z białkiem zawierającym chromodomenę 1 (LHP1) i PRC2. Dodatkowe białka są potrzebne do regulacji różnych podzbiorów genów. Odkrywając istotną różnicę między roślinami i zwierzętami, zespół PLANTPCGSILENCING wykazał, że aktywność PRC1 może także odpowiadać za rekrutację PRC2 do genów dojrzewania nasion. Wyniki kwestionują zatem zasadność reprezentowania ciągów zdarzeń u roślin z gatunku Arabidopsis za pomocą klasycznego modelu rekrutacji kompleksów PcG jako klasycznego modelu hierarchicznego dla znakowania białek PcG.
