表观修饰的阴阳之道

近日，中国生物技术研究所玉米功能基因组创新团队对植物整个生命过程中的表观遗传动态调控及其在环境响应中的作用进行系统总结，提出表观修饰精准调控植物生命周期的“阴阳动力学理论”。相关研究成果发表在《分子植物（Molecular Plant）》上。

《易经》认为，万物皆有阴阳，互根互用。这也是植物世界的真实写照，表观遗传因子在精准调控植物生命周期时也体现出一种“阴阳之道”。在应对复杂多变的发育和环境信号时，不同的表观修饰会呈现出协同或拮抗两种完全相反的作用，从而实现对下游靶基因动态精准调控的目的。PcG和trxG是两组保守的表观遗传复合物，协同调节植物发育和应激反应。在传统观点中，PcG和trx G蛋白在转录基因调控中通常具有拮抗作用。科研人员最新研究表明，PcG和trxG蛋白之间并不是简单的的协同作用或拮抗作用，而表现为根据不同表观遗传修饰对应相反功能的“阴阳动力学”特征，在植物的萌发、开花以及生长各阶段，PcG和trxG均可通过甲基化修饰转变功能，从激活子变为抑制子，或者从抑制子变为激活子，抑制或者激活靶基因的表达，从而精准调控植物全周期生长发育。该研究得到科技创新2030重大项目的资助。（通讯员：崔艳） 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.molp.2024.05.005

图示： 不同表观修饰间的互作与平衡精准调控植物生命周期