Точная настройка времени цветения
Ученые из John Innes Centre расшифровывают роль некодирующей РНК. Они начинают раскрывать ее влияние на регуляцию экспрессии генов, сосредоточившись на гене, регулирующем время цветения.
Что было отправной точкой исследования?
Длинные РНК, не кодирующие белки (длинные некодирующие РНК), обнаруживаются все чаще во многих геномах. Важной задачей остается выяснить, имеют ли эти длинные некодирующие РНК биологическую функцию. Чтобы ответить на этот вопрос, мы исследуем контроль экспрессии гена FLOWERING LOCUS C (FLC) у Arabidopsis. Этот контроль зависит от набора длинных некодирующих антисмысловых транскриптов гена FLC, коллективно называемых COOLAIR, которые опосредуют репрессию хроматина FLC.
Каковы были самые удивительные результаты?
COOLAIR содержит экзоны и интроны, как обычная пре-мРНК. Мы показали с помощью нескольких экспериментальных подходов, что сплайсинг COOLAIR важен для эффективной репрессии гена FLC. Это привело к идентификации положительной обратной связи, связывающей локальную хроматиновую среду FLC с изменениями эффективности сплайсинга пре-мРНК, что количественно влияет на экспрессию FLC. Поскольку уровни FLC коррелируют с задержкой цветения, наша работа устанавливает, как цветение может настраиваться путем воздействия на сплайсинг длинной некодирующей РНК.
Почему важно понимать количественную регуляцию экспрессии генов?
Регуляторная архитектура, контролирующая экспрессию генов, не всегда включает переключатели "вкл/выкл". Количественная регуляция экспрессии генов важна, но то, как она контролируется, неясно. Наша работа продемонстрировала, что одним из механизмов достижения количественных вариаций в экспрессии генов является связывание эффективности сплайсинга антисмыслового транскрипта с изменениями структуры хроматина в гене. Эти изменения хроматина затем приводят к изменению транскрипции гена. Ученые в других областях исследований теперь смогут проверить, облегчает ли сплайсинг антисмысловых транскриптов количественную экспрессию генов и в их системах.
Каково влияние ваших открытий конкретно на время цветения?
Ранее мы выявили сильную корреляцию между продукцией изоформ COOLAIR и цветением. Наши новые эксперименты выводят понимание за пределы этой корреляции, поскольку теперь мы можем показать причинную роль COOLAIR и сплайсинга COOLAIR в репрессии FLC.
Каковы ваши следующие шаги?
Изучение экспрессии FLC продолжает оставаться передовой экспериментальной системой для расшифровки ролей длинных некодирующих РНК в экспрессии генов. COOLAIR занимает центральное место в экспрессии FLC, и мы продолжим наши усилия по пониманию того, как сплайсинг COOLAIR влияет на экспрессию FLC. Нас особенно будет интересовать, как измененный сплайсинг COOLAIR запускает изменения в структуре хроматина для репрессии экспрессии FLC.