傳遞健康的基因組是創(chuàng)造有活力的后代的關鍵部分。但是,當您的基因組中有您不想傳遞的有害修飾時會發(fā)生什么?
嬰兒植物已經(jīng)進化出一種方法,可以將石板擦干凈,并僅重新安裝它們生長和發(fā)育所需的修改。冷泉港實驗室 (CSHL) 教授兼 HHMI 調查員 Rob Martienssen 和他的合作者 Jean-Sébastien Parent 和蒙彼利埃大學發(fā)展研究所科學家 Daniel Grimanelli 發(fā)現(xiàn)了負責在幼苗基因組中重新安裝修改的基因之一。
植物的基因組修飾——稱為表觀遺傳修飾——有助于在正確的時間關閉基因。表觀遺傳變化隨著年齡的增長而累積。馬蒂森解釋說:
“如果你想想一棵樹,在它發(fā)芽一百年后長出的花朵,它們顯然與最初的橡子相去甚遠,在那個時期可能會發(fā)生大量的表觀遺傳變化。所以,這些很重要為發(fā)展而重置,這樣你就不會繼承這種表觀遺傳的附帶損害。”
Martienssen 的團隊發(fā)現(xiàn),在幼苗去除表觀遺傳修飾后,SUVH9 蛋白會恢復它們生存所需的那些。如果沒有 SUVH9,植物就會因為錯誤的基因在錯誤的時間開啟而發(fā)育不良。Parent 是加拿大農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)食品部的研究科學家,他說:
“我記得那一刻我們就像,'哇!這不是我們所期望的。'有一個標準模型中沒有考慮到的演員的開場白,這是我們故事中最具創(chuàng)新性的部分。”
SUVH9 蛋白使用小片段 RNA 尋找合適的位置來重新安裝有益的修飾,這些修飾位于稱為轉座子的移動遺傳元件上。SUVH9 蛋白為它們添加了表觀遺傳修飾,這確保了附近的基因在正確的時間關閉。重新安裝有益的修飾還可以阻止轉座子在基因組中跳躍并破壞其他基因。
科學家們認為 SUVH9 蛋白促成了今天的植物多樣性。通過阻止有害轉座子破壞基因,這種蛋白質允許不同物種進化。Parent 說:
標簽: 植物
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