Genes & Development|植物是如何抛弃其父母的基因组包袱的

传递一个健康的基因组是创造可存活后代的关键部分。但是，如果你的基因组中有一些有害的修饰，而你又不想把它们传递下去，那会发生什么呢？小型植物已经进化出了一种方法，可以一笔勾销，只重新安装它们生长和发育所需的修饰物。

    冷泉港实验室教授和 HHMI 研究员 Rob martenssen 和他的合作者 Jean-Sébastien Parent 和 Montpellier 发展大学研究所的科学家 Daniel Grimanelli 发现了一种负责重新安装植物基因组修饰的基因。

    一种植物的基因组修饰——称为表观遗传修饰——有助于在适当的时候关闭基因。表观遗传变化随着年龄的增长而累积。马丁森解释道:

“如果您想到一棵树，它会在发芽一百年后开花，显然距离原始橡子还有很长的路要走，在那个时期可能会发生很多表观遗传变化。因此，这些很重要 为开发重置，这样您就不会继承这种表观遗传性附带损害。”

马丁森的研究小组发现，在幼苗移除表观遗传修饰后，SUVH9蛋白质会将它们生存所需的蛋白质放回原处。如果没有 SUVH9，植物会因为错误的基因在错误的时间打开而发育不良。加拿大农业及农业食品部的研究科学家 Parent 说:        “我记得那一刻，我们都在想，'哇！这不是我们所期望的。有一个演员的空缺没有出现在标准模型中，这是我们故事中最具创新性的部分。”

植物必须控制称为转座子的移动遗传元件。 否则，幼苗发育不佳。  SUVH9是一种蛋白质，可通过向转座子添加表观遗传修饰来帮助沉默转座子。 这些图像显示了生长有功能性SUVH9酶（左）和没有功能性SUVH9酶（右）的4周龄拟南芥植物。

SUVH9蛋白使用一小段RNA片段来寻找合适的位置，以重新安装有益的修饰，这些修饰位于称为转座子的移动遗传元件上。SUVH9蛋白为它们增加了表观遗传修饰，从而确保附近的基因在正确的时间关闭。 重新安装有益的修饰还可以阻止转座子在基因组中跳来跳去并破坏其他基因。

科学家们认为 SUVH9蛋白对今天的植物多样性有贡献。通过阻止有害转座子破坏基因，这种蛋白质允许不同的物种进化。父母表示:

    关于被子植物，最大的谜团之一就是它们是如何变得如此多样化，如此迅速地在进化史上产生了如此多的不同物种。而且，我们相信，我们在这里触及的是一个分子机制的一部分，它能够允许这种灵活性。”

来源：

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-05/cshl-hpl052021.phphttps://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-05/cshl-hpl052021.php

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