作为一种重要的植物激素,茉莉酸调控植物的防御反应和适应性生长。当植物遭遇病虫侵害或其它逆境胁迫时,活性茉莉酸被受体COI1 (CORONATINE-INSENSITIVE 1) 识别而释放核心转录因子MYC2的活性,MYC2与转录中介体亚基MED25形成功能复合物而在全基因组范围内激活茉莉酸响应基因的表达,产生防御反应。但茉莉酸信号的过度激活会大量消耗自身能量而抑制植物的生长发育。因此对植物而言,茉莉酸信号的适时终止与其激活同等重要!然而,目前人们对茉莉酸信号通路的认识主要集中在信号激活方面,对于茉莉酸信号终止的机制认识尚浅。
中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友研究组以番茄为模式进行的研究表明,MYC2?MED25功能复合物在激活茉莉酸信号的同时,也调控茉莉酸信号的终止。他们发现MYC2直接激活一类受茉莉酸诱导的bHLH转录因子MTB1 (MYC2-TARGETED BHLH 1),MTB2和MTB3的表达。MTB1-3一方面与MYC2竞争结合靶标基因的启动子,削弱MYC2的DNA结合能力;同时,MTB1-3与MED25竞争性地结合MYC2,干扰MYC2?MED25功能复合物的形成,从而抑制MYC2的转录激活活性。这样,MYC2与MTB1-3形成一个精美的负反馈调控回路,实现茉莉酸信号的终止。因为茉莉酸诱导的MTB1-3的表达受到MYC2的直接控制而从时间上又晚于MYC2,因而茉莉酸信号的终止是一个在激活之初就被MYC2?MED25功能复合物精准“预设”的程序。
利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得了MTB1-3功能缺失的番茄株系。研究表明这些番茄株系的抗虫能力显著提高而生长发育不受影响,表明这一发现在抗虫分子设计育种方面具有潜在的应用前景。
该研究结果已于2019年1月4日在线发表于The Plant Cell (DOI:10.1105/tpc.18.00405)。The Plant Cell同期发表题为“Master MYCs: MYC2, the jasmonate signaling ‘master switch’”的“In Brief”,专文评述该成果的重要理论意义和应用价值。李传友研究组的博士生刘圆圆、杜敏敏博士和邓磊博士是该论文的共同第一作者。李传友研究员、翟庆哲副研究员和浙江大学的汪俏梅教授是共同通讯作者。该研究得到科技部、农业部和国家自然科学基金委等项目的资助。
图:MYC2和MTB1-3形成负反馈调控通路终止茉莉酸信号的机理。
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
李传友研究组揭示MYC2调控茉莉酸信号终止的机制
本站小编 Free考研/2020-05-26
相关话题/信号 植物
杨维才研究组揭示调控植物TGN形成的分子机制
高尔基体不仅是细胞内膜系统膜泡运输的核心,而且也是细胞壁和胞外基质多糖、质膜糖脂合成、以及蛋白糖基化修饰的位点。不同于动物细胞,植物细胞高尔基体产生一个分离的、独立完成不同功能的反面管网结构TGN(Trans-Golgi Network),专门负责分选和分泌来自反面膜囊的物质。同时,TGN兼任了早胞 ...中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26程祝宽研究组在植物减数胞质分裂调控机制研究中取得新进展
有丝分裂过程中,植物的胞质分裂与其它生物由外而内的胞质分裂方式不同,它的细胞板由内而外延伸,最终将细胞质分离。然而对于植物花粉母细胞减数分裂过程中,胞质分裂调控的分子机制还很少了解。 中国科学院遗传与发育生物学研究所程祝宽研究组在水稻中鉴定出一个调控花粉母细胞胞质分裂的蛋白DCM1(Defecti ...中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26高彩霞研究组建立了植物高特异性抵御DNA病毒新方法
双生病毒(Geminiviruses)是存在于植物中唯一一类具有孪生颗粒形态的单链DNA病毒,也是目前已知的最大的单链DNA病毒家族。据ICTV(International Committee on Taxonomy of Viruses)报道该类病毒目前已增至九个属,其在单子叶和双子叶植物中具有广 ...中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26谢旗研究组发现植物26S蛋白酶体组装参与盐胁迫应答的新机制
26S蛋白酶体系统通过有效降解许多关键蛋白因子而调控植物的生长发育和对环境胁迫的响应。26蛋白酶体系统由20S蛋白酶体和19S蛋白酶体两个亚复合物组成。20S蛋白酶体由多个α亚基和β亚基按照α1-7/β1-7/β1-7/α1-7方式组装成一个中空的圆柱体结构。其亚基的突变与人类许多疾病的产生密切相关 ...中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26高彩霞研究组建立植物基因组高效C-T单碱基编辑新系统
单碱基编辑技术(Base editor)是基于CRISPR系统的新型靶基因定点修饰技术,在不产生DNA双链断裂的情况下,利用胞嘧啶脱氨酶或人工进化的腺嘌呤脱氨酶对靶位点进行精准的单碱基编辑,从而实现C-T或A-G的替换。目前, 基于融合大鼠胞嘧啶脱氨酶APOBEC1的BE3介导的C-T碱基编辑技术已 ...中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26高彩霞研究组利用单碱基编辑系统在植物中建立mRNA剪接操控新方法
mRNA前体的剪接是高等生物体内基因转录后加工的重要过程,传统mRNA的剪接遵循“GU-AG”法则,即主要剪接体包含三个保守的剪接位点,即位于内含子5’ 端的“GU”、3’ 端的“AG”和靠近3’ 端的分支点“A”。剪接体通过选择一种或多种剪接位点可将mRNA前体加工为一种或多种成熟的mRNA,即组 ...中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26傅向东研究组在赤霉素信号途径调控作物氮肥高效利用研究中取得重要进展
在农业生产中,大量施用氮肥一直是水稻、小麦等农作物增产的重要措施。然而,氮肥的使用量逐年增加并未带来农作物产量的大幅提高,经济效益和生态效益反而呈下降趋势。因此,培育氮肥高效利用的新品种是降低生产成本、减少环境污染、绿色高效提高水稻、小麦等农作物产量的一种有效途经。 8月16日,英国《自然》杂志以 ...中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26尼克酸可逆甲酯化参与NAD在植物组织间的长距离运输
NAD (尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸) 作为电子传递载体(辅酶)参与众多的氧化还原反应而为广大研究人员所熟知。NAD消耗酶的发现再次引起科研人员对其补救合成途径研究的热情。与哺乳动物中的NAD两步补救合成途径不同,在陆生植物中是四步反应的Preiss-Handler途径;同时植物中特异性存在多种尼克酸( ...中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26Wnt信号通路介导神经到肠道细胞的线粒体应激反应
线粒体不仅是细胞能量供给的中心,也是调控衰老进程以及影响神经退行性疾病的重要细胞器之一。当线粒体功能损伤,将启动细胞内的线粒体未折叠蛋白反应(UPRmt),使线粒体分子伴侣、蛋白酶、代谢相关基因等表达水平上调,重建线粒体稳态平衡。在多细胞的机体内,不同组织之间(神经细胞-肠道细胞)也会感知并协调各自 ...中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26左建儒研究组等揭示植物中一氧化氮调控选择性自噬的新机制
一氧化氮(nitric oxide; NO)是生物体内的一种重要信号分子,参与调控了众多生物学过程。NO发挥生理效应的主要方式是对特定靶蛋白上特异半胱氨酸残基进行翻译后修饰,这个过程称为S-亚硝基化修饰。细胞内NO的水平是决定S-亚硝基化修饰的主要因素之一。S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)是NO在体内 ...中科院遗传与发育生物学研究所 本站小编 Free考研 2020-05-26