ヴァルナライゼーションには,ヒストンメチル化によるFLCのエピジェネティックサイレンシングが必要です

科学分野:

• 植物生物学 植物生物学
• エピジェネティクス エピジェネティクス
• 分子遺伝学 分子遺伝学

背景:

• 多くの植物の開花は,好ましい条件を確保するために,寒さに曝露 (ヴェルナライゼーション) によって引き起こされます.
• アラビドプシス (Arabidopsis) では,花開の場所C (FLC) のタンパク質をダウンレギュレーションすることによって,花開を加速します.
• VERNALIZATION (VRN) 遺伝子は,減少したFLC発現と,その後の発達を通して,寒さのエピジェネティック記憶を維持します.

研究 の 目的:

• アラビドプシスの冬のエピジェネティック記憶の基礎となる分子メカニズムを調査する.
• ヴァルナライゼーション中のFLCロカスにおけるヒストンの変化を媒介するVRN1とVRN2の役割を決定する.

主な方法:

• 野生型および変異型アラビドプシスの植物におけるFLCロカスにおけるヒストンのメチル化パターンの分析.
• 静止クロマチンの状態を維持するVRN1とVRN2の機能を調査する.

主要な成果:

• ヴェルナライゼーションは,FLCロカスにおけるヒストンH3メチル化 (リジン9と27の二メチル化) の特定の変化を誘導する.
• H3 K27の二メチル化はVRN2に依存するが,H3 K9の二メチル化はVRN1とVRN2の両方を必要とする.
• これらのヒストンの改変は,動物の静止クロマチンの状態で保存されます.

結論:

• アラビドプシスの冬のエピジェネティック記憶は,保存された"ヒストーンコード"によって媒介されます.
• このヒストンコードは,FLCロカスで静かなクロマチンの状態を指定し,寒さに曝露した後の開花の加速を保証します.
• VRN1とVRN2は,この表遺伝子記憶の確立と維持において,異なるが協調された役割を果たしている.