OsFIT и OsIRO2 взаимодействуют для регуляции гомеостаза железа в рисе
Железо (Fe) необходимо для роста и развития растений, так как участвует во многих физиологических и биохимических реакциях. Дефицит Fe может вызывать серьёзные сельскохозяйственные проблемы. Известно, что фактор транскрипции, индуцируемый дефицитом железа (FIT), является ключевым регулятором поглощения Fe у Arabidopsis.
В ответ на дефицит Fe растения изменяют экспрессию многочисленных генов для поддержания гомеостаза Fe. Однако сеть передачи сигналов, регулирующая экспрессию генов, связанных с гомеостазом Fe, не была всесторонне охарактеризована.
В исследовании, опубликованном в Journal of Integrative Plant Biology, учёные из Xishuangbannna Tropical Botanical Garden (XTBG) идентифицировали Oryza sativa FIT (также известный как OsbHLH156) как партнёра по взаимодействию с фактором транскрипции bHLH, связанным с железом 2 (OsIRO2), который критически важен для регуляции поглощения Fe.
Исследователи не только охарактеризовали биологическую роль OsFIT и OsIRO2 и их генетическую взаимосвязь в гомеостазе Fe, но и раскрыли их молекулярный механизм регуляции.
Для идентификации партнёров по взаимодействию с OsIRO2 они использовали дрожжевые двухгибридные анализы (Y2H) и провели анализы ко-иммунопреципитации. Они обнаружили, что OsIRO2 физически взаимодействует с OsFIT.
Далее они выяснили, что OsFIT способствует ядерной аккумуляции OsIRO2. Потеря функции OsFIT ослабляла устойчивость к дефициту Fe. Мутации с потерей функции OsFIT нарушали экспрессию генов, связанных с гомеостазом Fe. Сверхэкспрессия OsFIT способствовала накоплению Fe и экспрессии генов поглощения Fe.
Генетический анализ показал, что OsFIT и OsIRO2 функционируют как транскрипционный комплекс. Экспрессия OsFIT положительно регулировалась OsPRI1, OsPRI2 и OsPRI3.
«Наши данные позволяют предположить, что и OsFIT, и OsIRO2 необходимы для регуляции генов, связанных с поглощением Fe, и они функционируют как транскрипционный комплекс для регуляции гомеостаза Fe», — сказал доктор ЛЯН Ган, руководитель исследования.