【PCE】植物所发现新的植物生物钟周期精细调控因子
-
阅读： 2023/6/26 9:28:24
生物钟作为植物细胞内在计时机制，通过协调基因表达的节律性和代谢稳态等，使植物更好地适应地球自转和公转引起的昼夜性和季节性环境变化。当植物内源生物钟系统和外界光-暗周期相一致时，植物获得最佳生长，因此，维持较为稳定的生物钟周期对植物生长发育至关重要。
中科院植物所王雷研究组近期发现一类进化上相对保守的B-box类蛋白，其中第五亚家族成员BBX28和BBX29参与生物钟周期的精细调控。超表达BBX28或BBX29以及它们的功能缺失突变会影响生物钟周期。蛋白互作筛选发现二者可以与生物钟中央振荡器核心组分PRR9、PRR7和PRR5蛋白在细胞核内直接互作，并能增强PRRs蛋白对靶基因的转录抑制活性。转录组分析发现，BBX28和BBX29主要抑制转录峰值在早晨的基因表达，而且二者在基因表达调控上存在功能冗余，其中BBX28起主要作用。RNA-Seq和ChIP-seq数据联合分析发现，BBX28/BBX29与PRRs在生物钟基因调控中处于同一通路，协同调控早晨表达的生物钟基因。此外，研究还发现BBX28和BBX29的转录水平也受到PRRs蛋白的反馈调控，这进一步增强了生物钟的稳定性。
BBX28/BBX29精细调控生物钟周期的工作模型
B-Box第五亚家族成员BBX28和BBX29可以在与生物钟核心组分PRR9、PRR7以及PRR5蛋白在细胞核内互作，并增强PRR9、PRR7以及PRR5对表达时相在早晨的基因转录抑制活性。另一方面，BBX28、BBX29两个基因的表达又受到PRR9、PRR7以及PRR5蛋白的转录抑制，从而增强生物钟系统的稳定性。
该工作不仅发现了新的生物钟调控因子BBX28和BBX29，并揭示这些调控因子通过与生物钟核心组分PRRs互作，精细调控生物钟周期的机制。BBX28和BBX29是进化上较为保守的BBXs蛋白，该研究也可能会为其他作物如水稻，大豆等的生物钟调控机制提供借鉴意义。
该研究成果于6月13日在线发表于国际学术期刊Plant, Cell & Environment。植物所博士研究生于英俊为论文第一作者，博士研究生苏晨和博士后何雨晴对本文亦有重要贡献，王雷研究员为该论文通讯作者。该研究得到了中国科学院先导B类项目和国家自然科学基金项目的资助。
文章链接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.14648
转自：“iPlants”微信公众号
如有侵权，请联系本站删除！