证实 “垃圾 DNA” 参与数量性状精细调控

[所属分类:新闻动态] [发布时间:2020-4-29] [发布人:] [阅读次数:] [返回]

山东拓普生物工程有限公司

Shandong Tuopu Biol-Engineering Co.,Ltd

华中农业大学教授张祖新课题组发表了最新研究成果。他们揭示了一个基因间区 KRN4 作为增强子远程顺式调控靶基因 UNBRANCHED3（以下简称 UB3）表达和穗行数数量变异。

论文通讯作者张祖新介绍，植物基因组含有大量的基因间区。早期研究认为这些基因间区是无生物功能的 “垃圾 DNA”。随着越来越多的植物基因组测序完成，解析基因间区的功能成为一大挑战。基于以 3D 基因组为代表的测序技术，科学家发现，拟南芥、水稻和玉米的基因间区含有开放的染色质区，其具有诸如重组断点、增强子和其他远距离调控元件的重要功能特征。但是，人们对这些功能元件在重要性状形成中的作用及其调控方式知之甚少。

基因间区 KRN4 是该课题组前期鉴定的一段约 3.1Kb 的基因间区，位于 SPL 转录因子基因 UB3 下游约 60Kb 处，其能与 UB3 遗传互作调控穗行数。

论文第一作者、华中农业大学植物科学技术学院研究人员杜艳芳介绍，他们的最新研究发现，基因间区 KRN4 呈现开放染色质状态并含有增强子核心序列，能招募反式因子 UB2、OBF1 和 OBF4 结合到 UB3 启动子，进而增强 UB3 的表达。同时，KRN4 的序列变异能增强 ub2 和 ub3 突变体的果穗扁化表型。这表明 KRN4 作为 UB3 启动子的远程增强子，通过染色质互作和招募 UB2 为中心的转录复合体，来调控 UB3 在雌穗分生组织中的表达。

这一结果为基因间区参与数量性状的精细调控提供了新的证据。