英國華威大學研究人員日前揭示了植物將“記憶”傳遞給后代導致生長和發(fā)育缺陷的相關(guān)機制。近日，該研究刊登于elife。
為了生存和茁壯成長，植物具有感知和記住環(huán)境變化的獨特能力。這與DNA和組蛋白的化學修飾有關(guān)，這些修飾改變了DNA在細胞核內(nèi)的包裝方式和基因表達方式——這一過程被稱為表觀遺傳調(diào)控。
通常，這種表觀遺傳信息會在有性繁殖過程中被重置，以消除任何不恰當“記憶”，確保后代的正常生長。研究人員發(fā)現(xiàn)，一些植物無法“忘記”不當信息，并會將其傳遞給后代，從而影響了生存機會。
研究人員在擬南芥中發(fā)現(xiàn)了兩種蛋白質(zhì)——以前只知道它們能夠控制植物開花的起始時間和花期，也負責通過組蛋白的化學修飾(去甲基化)控制“植物記憶”。他們注意到，植物在有性繁殖過程中無法重置這些化學標記，從而將這種“記憶”傳遞給后代，導致生長發(fā)育出現(xiàn)缺陷。
研究顯示，其中一些缺陷與自私DNA元素的激活有關(guān)，這些DNA元素也被稱為“跳躍基因”或轉(zhuǎn)座子，這表明這種“記憶”的消除對于通過沉默轉(zhuǎn)座子維持植物基因組的完整性至關(guān)重要。
該論文高級作者Jose Gutierrez-Marcos表示，“我們的研究表明，為了避免后代繼承不恰當?shù)摹洃洝?，進而導致與基因組不穩(wěn)定相關(guān)的生長和發(fā)育缺陷，在有性繁殖過程中重置化學標記很重要?！?/p>
下一步，研究人員計劃研究如何操縱這種“記憶”以達到植物繁殖的目的，并幫助后代有更強的適應能力，讓它們在環(huán)境變化中茁壯成長。
（責編：鄢妮）
