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表观遗传学控制和染色质重塑是目前生物学中最重要和前沿的研究领域之一。表观遗传学是指在不改变DNA序列的情况下,在碱基序列外的各种修饰和与之相关的各种蛋白质或RNA的协同作用下,调控基因的表达,以完成生命周期或适应环境变化,而且这套系统还能在世代之间传递。染色质重塑的分子机制主要涉及DNA的甲基化和组蛋白的甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等化学修饰以及组蛋白变种的替换等多种改变染色质构象的过程,这种分子机制决定了表观遗传学控制具有稳定、可以遗传以及可逆等特点。
组蛋白乙酰化是最早被发现的与转录有关的组蛋白修饰方式。组蛋白末端的乙酰化状态在组蛋白乙酰基转移酶(HATs)和组蛋白去乙酰基酶(HDACs)的作用下保持着动态平衡,并与染色质的转录活性状态密切相关。拟南芥基因组至少编码12个HAT和17个HDAC。目前已知在拟南芥基因组中HD8作为组蛋白脱乙酰酶参与了拟南芥雄配子体发生的控制,且对拟南芥雄配子体的发生控制具有剂量依赖性。hd8-1显性失活突变体(Dominant negative mutant)植株种子发育发生障碍、雄配子体在后代中的传递效率降低,雄配子体的发生过程受到影响并最终导致花粉败育。本论文工作在已有的研究基础上,进一步研究HD8基因在拟南芥中调控雄配子发育的分子机制。以拟南芥hd8突变体为材料,通过正向遗传学的方法筛选出了HD8基因的抑制因子suhdl,并对其进行遗传学分析。通过观察发现,suhdl/hd8双重突变体对hd8突变体的花粉败育性状具有明显恢复,而对hd8突变体种子发育障碍性状没有明显恢复,表明SuHD1确实是HD8的抑制因子,但同时还有其它抑制因子的存在。