CGM 第28期：染色质调控因子决定植物细胞身份

植物发育阶段的转变或是生长环境的改变都能引发细胞特征的重塑，伴随着大量基因表达的改变以及外部形态的变化。在这一过程中，染色质调控因子起到了重要的调节作用。本次演讲，我将分别介绍染色质重塑因子及 Polycomb 抑制蛋白复合物如何参与到植物细胞生长发育的调控。生长素的局部浓度梯度分布决定了顶端分生组织干细胞分化成花原基，但是具体的调控机理仍不明确，我们的研究表明，生长素响应因子 ARF5/MONOPTEROS(MP) 能够招募 SWI／SNF 类染色质重塑因子 BRM/SYD，对靶基因区域的核小体密度或者与 DNA 缠绕的紧密度进行改变，从而影响了靶基因的 accessibility，使得后续的转录调控因子得以结合裸露 DNA 顺式元件，从而激活关键的开花起始诱导的靶基因的转录表达，进而使得分生组织干细胞分化形成花原基。同时，我们也系统的预测了拟南芥中 Polycomb responsive element(PRE)DNA 片段，验证了其生物学功能，并鉴定到了关键的 cis motif，以及与之特异结合的 trans 转录因子，并从基因组学及遗传学分析了其生物学功能。我们的工作回答了一个长期困扰植物表观遗传研究的问题，即在拟南芥中，这种 cis motif 以及转录因子介导的 PRC2 靶向调控的作用模式广泛存在，这与目前哺乳动物届的研究观点不同而与果蝇的研究结论相似，展示了生物系统进化的魅力。