Новое исследование раскрывает механизм "внутренних часов" в развитии цветков

Исследователи из Nara Institute of Science and Technology (NAIST), Япония, раскрыли уникальный механизм, контролирующий точное время прекращения роста цветочного меристема и развития тычинок. Результаты, опубликованные в The Plant Cell, показывают ключевую роль взаимодействия генетических и эпигенетических факторов.

• Роль AGAMOUS (AG): Учёные обнаружили, что транскрипционный фактор AG действует как главный регулятор, запуская активацию генов через процесс разведения гистоновой модификации H3K27me3, сопряжённый с клеточным циклом.
• Генетическая сеть: Исследование на Arabidopsis thaliana выявило сеть генов, напрямую регулируемых AG в разные моменты времени, включая KNUCKLES (KNU), AT HOOK MOTIF NUCLEAR LOCALIZED PROTEIN18 (AHL18) и PLATZ10.
• Эпигенетический таймер: Созданная математическая модель с высокой точностью предсказывает время экспрессии генов. Учёные подтвердили, что, изменяя длину участков генов, помеченных H3K27me3, можно задержать или снизить их активацию.
• Специфичная роль AHL18: Ген AHL18 оказался специфичным для тычинок и критически важен для их роста и развития. Его неправильная экспрессия приводит к дефектам, а сам белок избирательно связывается с генами, важными для роста тычинок.

Как отметил старший автор Нобутоши Ямагути, это исследование не только углубляет понимание развития цветков, но и открывает возможности для тонкой настройки экспрессии генов. Манипуляции эпигенетическими модификациями могут позволить гибко и обратимо контролировать размножение растений, что потенциально может улучшить продовольственное снабжение и сельскохозяйственные практики.