Current Biology|揭示生长素响应转录因子ARF5/MP的新作用方式

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eplants    2020-12-17    675

  2020年12月3日,Current Biology 在线发表了意大利科学家的题为Alternative Splicing Generates a MONOPTEROS Isoform Required for Ovule Development 的研究文章。揭示在生长素水平较低的细胞中,存在能够激活靶基因的非典型MP活性。

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  植物的发育过程需要生长素。生长素信号转导途径主要通过生长素反应因子(ARF)和生长素/吲哚-3-乙酸(AUX/IAA)蛋白的相互作用介导,在生长素浓度低于阈值时,AUX/IAA抑制蛋白与ARF转录因子结合,从而抑制ARF下游靶基因的表达。与其他典型的生长素反应因子类似,ARF5/MONOPTEROS (MP) 包含三个结构域:B3DNA结合域(DBD)、中间区(MR)和B3DNA结合区(DBD)。MP通过招募SWI/SNF染色质重塑复合物来激活其靶标的转录,而在亚阈生长素浓度下,MP与BDL结合,招募TPL/HDA19共抑制子/组蛋白去乙酰化酶复合物来抑制转录。MONOPTEROS及其下游靶标参与多种发育过程,包括胚胎发育、初生根和侧根的形成、维管束的形成、顶端分生组织的维持以及花和胚珠的启动。本研究旨在更深入地研究MP及其直接靶标在胚珠发育过程中的表达模式。

  本文中,作者揭示在生长素水平较低的细胞中,存在能够激活靶基因的非典型MP活性。作者证明了在胚珠中,MP在生长素水平较低的细胞中表达,并可以激活直接靶基因的表达。并鉴定了MP的一个剪接变体,它缺乏AUX/IAA二聚化结构域,这意味着这个异构体以一种生长素不依赖的方式调节转录。这种MP11ir异构体能够弥补MP突变体的花序、花和胚珠发育缺陷,表明它具有完全的功能。该发现提出了一种替代经典范式的方案,即MP和潜在的其他激活的ARF如何被控制以进行适当的靶基因调控。

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