本報訊 轉錄暫停指遺傳信息從DNA流向RNA的延伸過程中RNA聚合酶暫時停止轉錄,以利于基因表達的精細調控。近日,植物學期刊《分子植物》發表了山東農業大學作物生物學國家重點實驗室教授盧從明課題組的最新發現:葉綠體蛋白mTERF5就是一個轉錄暫停因子,它介導了葉綠體psbEFLJ操縱子的轉錄暫停,并促進其轉錄。 在轉錄暫停過程中,RNA聚合酶依然與新生RNA以及模板DNA結合,一旦條件具備,轉錄仍會繼續進行。轉錄暫停對于生命體的生長、發育及環境適應性等諸多生物學過程有著重要的調節作用。細菌、后生動物與植物細胞核都普遍存在著轉錄暫?,F象,但是此前的研究沒有發現植物中的轉錄暫停因子,也不清楚葉綠體中是否普遍存在轉錄暫?,F象。植物中有關轉錄暫停的研究還比較少,是一個新的研究方向。 研究人員通過葉綠素熒光成像技術,把篩選好的擬南芥T-DNA插入突變體庫后發現,mTERF5缺失導致植物生長發育遲緩和光系統PSII活性顯著下降。進一步的研究揭示,mTERF5的缺失特異性導致葉綠體psbEFLJ轉錄效率大幅度降低。psbEFLJ操縱子轉錄效率下降導致了mterf5突變體中PSII活性的降低。 研究者進一步對mTERF5在轉錄水平調控葉綠體psbEFLJ操縱子的分子機制進行了系統性研究。他們發現mTERF5是一個DNA結合蛋白,通過特異地結合到psbEFLJ操縱子轉錄起始位點,導致葉綠體編碼的RNA聚合酶(PEP)在psbEFLJ操縱子轉錄過程中產生暫停,助力mTERF5招募PEP復合體中的關鍵組分pTAC6組裝到PEP復合體中,從而形成更高活性的PEP復合體,進而促進psbEFLJ操縱子的轉錄效率。 該研究對轉錄暫停因子mTERF5調節葉綠體psbEFLJ操縱子的分子機制進行了精細解析,并證明葉綠體中普遍存在轉錄暫停現象,這一發現為植物轉錄調控的分子機制研究提供了新的思路。該論文系與中國科學院植物研究所合作完成。
相關論文信息:DOI:10.1016/j.molp.2019.05.007
相關論文信息:DOI:10.1016/j.molp.2019.05.007