标王 热搜: 工程  成本管理  翻转课堂  房地产  人力资源  交通  中等职业学校  内部控制  仓储  网络营销 
 
当前位置: 首页 » 管理学 » 企业管理论文 » 正文

DNA甲基化对植物生长发育的调控研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-15  浏览次数:306
  4.1 DNA甲基化是植物正常发育所必需的 研究证实,在植物中DNA甲基化的不足,会使其出现不正常的发育和表型。5-胞苷(5-zaC)是一种去甲基化剂,可以引起基因组DNA甲基化程度的明显降低,用它处理水稻的种子和甘蓝的幼苗发现,成熟植株的基因组DNA甲基化的程度明显降低,表现出很多生长发育异常性状,如叶片小、植株矮小[25]等,并且这些特征大多都可以通过遗传的方式传递给下一代。另外,Finnegan[22]和Nakano[26]等人把DNA甲基转移酶的反义基因即MET1分别转入野生型烟草和拟南芥中,结果发现这些植株的基因组DNA甲基化水平明显降低,且营养生长和生殖生长均发生异常,这种不正常现象的程度与DNA去甲基化的水平呈现正比关系。这些都说明了DNA甲基化对于植物来说是其维持正常的生长发育所必需的,在植物的生长发育以及其它过程中都起着不可替代的关键调控作用。
  4.2 DNA甲基化与植物的春化作用 春化作用是通过DNA甲基化的改变来发挥作用的。用5-胞苷(5-zaC)对植物进行处理可引起早花,说明基因组DNA甲基化程度的降低对开花起到促进作用,而对春化作用不敏感的植物则对5-胞苷的处理没有反应,这些都说明春化作用与DNA甲基化是密切相关的。同时,反义构建植物DNA甲基化水平的降低,使其在没有低温处理时也促进了开花作用,而且对开花作用的促进作用与基因组DNA甲基化水平的降低程度呈正相关。虽然春化对开花的促进作用机理还不清楚,但其与DNA甲基化的密切联系为其机理的研究提供了新的思路。
  4.3 DNA甲基化可调节植物内源基因的表达 在不同的发育时期以及不同的生长环境下,植物发育的情况是不同的[27],以适应生存的需要,这主要取决于植物内源基因的选择性表达,与基因组本身的核苷酸序列无关。植物基因组DNA的甲基化在这个过程中起到了不可替代的调节作用。当基因处于活跃表达的状态时,DNA甲基化的水平一般较低,然而随着植物的生长发育需要关闭该基因的表达时,该基因的启动子或者编码区就会发生重新甲基化的现象,使其表达受到抑制;相反地,当需要那些表达处于关闭状态的基因重新活化时,该基因的启动子区域就会发生去甲基化过程,去甲基化的启动子对DNaseI有着高度的敏感性,这时基因的转录就开始启动[28]。通过这些机制,植物就可以实现不同发育时期以及不同环境条件下基因的时空表达。
  4.4 DNA甲基化对植物基因组防御的作用 在植物基因组中,寄生序列广泛存在,即一些病毒的残存序列和转座子元件等,这些寄生系列的表达会对植物本身基因组的结构和正常有序的基因表达造成破坏。DNA甲基化通过保护自身DNA序列不被自己的DNA限制性内切酶破坏来保护自身基因,又通过对外来DNA序列的切割降解来抵御外来基因组的干扰。同时DNA甲基化通过抑制自身转座子和外来DNA的转录,降低了由于非等位基因之间的转座和重组引起的对基因组的破坏,既保护了植物自身,又抵御了外来基因的干扰。
  5 结语
  DNA甲基化是最常见的复制后及转录后修饰方式之一,它能够在不改变基因组序列的前提下,对生物体基因的表达及其功能可逆的可遗传的改变,DNA甲基化在基因表达调控、基因组印迹、生物体的发育调节等方面都有着重要作用。
  DNA甲基化模式在不同时空的变化是生物体正常生长发育所必需的,因此对早期胚胎DNA甲基化模式的研究,对于揭示在生物体早期特异表达的基因以及对其以后生长发育的研究都是很有价值的。在动物中,早期胚胎的整体甲基化程度的变化早已有了很透彻的研究,在其早期胚胎发育过程中DNA甲基化整体水平呈现波动性变化,然而在植物中相关的研究仍非常有限。
  参考文献
  [1]Berger S L,Kouzarides T,Shiekhattar R,et al.An operational definition of epigenetics[J].Genes & development,2009,23(7):781-783.
  [2]Martin C,Zhang Y.Mechanisms of epigenetic inheritance[J].Current opinion in cell biology,2007,19(3):266-272.
  [3]Greer E L,Shi Y.Histone methylation:a dynamic mark in health,disease and inheritance[J].Nat Rev Genet,2012,13(5):343-357.
  [4]Arber W,Dussoix D.Host specificity of DNA produced by Escherichia coli.I.Host controlled modification of bacteriophage lambda[J].Journal of molecular biology,1962,5:18-36.
  [5]Wion D,Casadesus J.N6-methyl-adenine:an epigenetic signal for DNA-protein interactions[J].Nature reviews Microbiology,2006,4(3):183-192.
  [6]Law J A,Jacobsen S E.Establishing,maintaining and modifying DNA methylation patterns in plants and animals[J].Nat Rev Genet,2010,11(3):204-220.
  [7]Furner I J,Matzke M.Methylation and demethylation of the Arabidopsis genome[J].Current opinion in plant biology,2011,14(2):137-141.
[1] [2] [4] [5] 银杏树苗价格www.731c.com
 
 
[ 管理学搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 

 
推荐图文
推荐管理学
点击排行
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 网站地图 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言 | RSS订阅
Powered by DESTOON