研究表明硝酸盐是如何控制豆类基因表达的

   日期:2024-10-16     来源:本站    作者:admin    浏览:166    

  

  

  豆科植物(豆类)在其根上形成根瘤以吸收氮。当氮素充足时,豆科植物会停止结瘤的产生,但硝酸盐的存在如何控制这些植物结瘤的形成一直是个谜。

  现在,来自日本的研究人员发现蛋白质和硝酸盐之间的相互作用可以诱导和抑制基因,控制结瘤,在可持续农业中有潜在的应用。

  在4月份发表在《植物细胞》(The Plant Cell)杂志上的一项研究中,筑波大学(University of Tsukuba)的一个研究小组表明,建立根瘤发育的蛋白质之间不同的dna结合特性决定了参与控制根瘤形成的共生关系的基因是开启还是关闭,这种基因的表达是硝酸盐诱导的。

  到目前为止,对决定豆科植物在过量硝酸盐存在下如何停止结瘤的分子活动的了解还不完全。先前的研究发现了转录因子(帮助打开或关闭特定基因的蛋白质)与结节形成有关,但这只是故事的一部分。

  为了研究这些分子间的相互作用,研究人员利用日本莲花的蛋白质分析了RNA分子和植物性状。

  他们发现一些蛋白质具有双重功能,作为硝酸盐依赖基因表达的主要调节器。他们还发现了新的蛋白质结合位点,并将其与之前已知的位点进行了比较。他们的发现揭示了nlp调控的共生基因转录抑制硝酸盐结瘤的基本原理。

  研究小组强调了附加问题。一些nlp在细胞核中被发现对硝酸盐作出反应并停止结节的产生,而其他nlp则在细胞核中不断聚集,而与硝酸盐水平无关。

  对于后者,尚不清楚它们如何在硝酸盐存在下发挥作用。nlp在细胞中的位置很重要,因为翻译(当RNA被编码成蛋白质时)发生在细胞质中。如果蛋白质在遗传密码被读取后发生变化(翻译后修饰),它可以解释这些nlp如何进入蛋白质-蛋白质相互作用并调节基因。

  Suzaki教授解释说:“揭示转录因子如何影响基因表达一直是理解植物转录调控之谜中缺失的一块。”“我们的发现使我们更接近于了解这些复杂分子关系的可能性,但还有很多东西需要解开。未来的研究应该旨在回答其他nlp和其他感兴趣的植物物种如何调节结瘤的问题。”

 
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