大城名园 万物和谐｜植物如何防止DNA出错？转录
DNA是遗传信息的载体，是最重要的生物信息分子，也是分子生物学研究的主要对象。自然界除了动物之外，植物也有DNA。近日记者从华南国家植物园获悉，其研究团队对植物转录起始调控机制研究获新进展，揭示了植物中染色质重塑复合体识别，以及结合转录起始位点的分子机制。
据了解，转录复合体将DNA转录成为RNA，是遗传信息由细胞核向细胞质转递的基础。由于核小体与基因组的紧密结合，转录复合体需要克服核小体障碍进而确保功能基因的表达。这其中染色质重塑复合体被认为在转录过程中发挥了重要作用。
那么，染色质重塑复合体如何判定基因的激活状态并精确与之结合呢？近年来对植物转录的研究发现，植物的转录起始呈现出与酵母和动物细胞不同的特征。譬如说，转录起始位点呈现的单向转录（酵母和动物细胞为双向转录）；植物中存在明显的近端启动子停滞，但却缺少与动物同源的参与调控pausing的蛋白因子；真核生物中保守的转录延伸因子SPT6，在植物中能结合到转录起始位点参与转录起始等。这些差异都表明了植物转录起始的独特性，而其分子机制尚不清晰。
近日，中国科学院华南植物园的陈琛研究团队发现，拟南芥中转录延伸因子SPT6L能与染色质重塑复合体SWI/SNF2的SYD和BRM形成蛋白复合体，并共同结合到基因的转录起始位点。随后，通过转录抑制剂以及结构域删减突变，研究发现SPT6L能够介导SYD/BRM与Pol II的相互作用，且SPT6L-SYD/BRM蛋白复合体能在不依赖于RNA聚合酶II的前提下形成。而SPT6L的缺失显著降低了SYD/BRM在全基因组上与转录起始位点的结合能力。最后，通过对全基因组核小体排布的分析发现，SPT6L介导SYD/BRM 与转录起始位点的结合调节了起始位点附近的核小体密度并促进了Pol II的转录起始。
相关研究结果已近期发表在国际学术期刊Nucleic Acids Research （《核酸研究》）上。
SPT6L和SYD/BRM协同调控核小体排布。（华南国家植物园供图）
文/广州日报·新花城记者：黄岚 通讯员：周飞、陈琛图/广州日报·新花城记者：黄岚（除署名外）广州日报·新花城编辑 张映武
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