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李传友团队发现番茄MED25通过与EIN3样转录因子相互作用调节果实成熟

  • 转自:Science Art
  • 日期:2022-12-06
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研究背景

        果实成熟依赖于RNA聚合酶II(Pol II)依赖的基因转录的精确时空控制,进化保守的Mediator(MED)辅助因子复合物在这一过程中发挥了重要作用。在番茄(Solanum lycopersicum)这一典型的后熟水果中,成熟是由乙烯和几个关键转录因子紧密协调的。然而,从这些与成熟有关的转录因子向Pol II转录机器传递特定环境的调控信号的机制仍然未知。

       激素在植物生长发育和对环境适应性的调控中发挥重要作用。茉莉酸、生长素、赤霉素、水杨酸等植物激素的受体定位于细胞核内,与转录调控紧密偶联。因此,解析激素信号介导的转录调控网络对于理解植物激素信号的动态响应过程及作用机理具有重要意义。转录中介体(Mediator)是真核生物中高度保守、由多个亚基组成的蛋白复合体,在转录调控中发挥调控作用,被称为真核生物基因转录的“中央控制器”。

       中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友研究组致力于茉莉酸信号途径的转录调控机理研究,发现Mediator亚基MED25在茉莉酸信号途径转录调控的各层面都发挥作用。MED25与茉莉酸信号途径的核心转录因子MYC2互作,将PolII招募到MYC2靶标启动子区,实现PolII调控茉莉酸响应基因转录的特异性;MED25与茉莉酸信号途径中的遗传和表观遗传因子互作,包括茉莉酸受体COI1、组蛋白乙酰转移酶HAC1、转录共激活子LUH以及剪切因子PRP39a/40a等。

研究结果

       在此,我们报告了植物Mediator转录辅助因子复合物的一个亚单位MED25在控制果实成熟期间乙烯介导的转录编程方面的机制功能。多个证据表明,MED25与ETHYLENE-INSENSITIVE 3(EIN3)/EIN3-LIKE(EIL)家族的主转录因子发生物理相互作用,从而在乙烯诱导的基因转录过程中在预启动复合物(PIC)的形成中发挥了重要作用。我们还表明,MED25与EIL1形成一个转录模块,通过启动子结合来调节成熟相关的调节基因以及结构基因的表达。此外,EIL1-MED25模块与其下游调节器一起协调正反馈和负反馈的转录回路,在果实成熟过程中微调乙烯的平衡状态。