_ Cercetătorii studiază rolul îmbinării post-transcripționale în răspunsul plantelor la lumină

Într-un studiu publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences pe 30 ianuarie, o echipă de cercetare raportează o nouă înțelegere a modului în care lumina afectează creșterea plantelor.

Lumina joacă un rol central în creșterea și dezvoltarea plantelor, oferind o sursă de energie și guvernând diferite aspecte ale morfologiei plantelor. Splicingul post-transcripțional (PTS) a fost descoperit anterior pentru a genera transcrieri de lungime completă poliadenilate. Aceste transcrieri, cu intronii lor nespliciați, sunt reținute în interiorul nucleului, permițând plantelor să se adapteze rapid la schimbările de mediu.

Arabidopsis Protein Arginine Methyltransferase 5 (AtPRMT5), care este implicată în formarea spliceozomului, a fost recent identificat ca fiind critic pentru îmbinarea intronilor PTS.

Cu toate acestea, procesele precise care guvernează reglarea post-transcripțională în timpul expunerii inițiale a puieților tineri, etiolati la lumină, au rămas în mare parte necunoscute.

Conduși de prof. Cao Xiaofeng de la Institutul de Genetică și Biologie a Dezvoltării al Academiei Chineze de Științe, în colaborare cu cercetători de la Universitatea de Știință și Tehnologie de Sud, cercetătorii s-au concentrat pe rolul îmbinării post-transcripționale ( PTS) în fotomorfogeneză — stadiul de dezvoltare în care răsadurile sunt expuse pentru prima dată la lumină.

Ei au descoperit că lumina controlează PTS genelor care reglează fotosinteza în celulele mezofile ale plantelor. Acest proces este co-reglat de două proteine: AtPRMT5 și Constitutive Photomorphogenic 1 (COP1).

Cercetătorii au folosit secvențierea Nanopore a ARN-ului de lungime completă pentru a dezvălui că 1.411 gene suferă PTS sensibil la lumină. Ulterior, aceste gene au fost clasificate în șase grupe pe baza unor înclinații diferite.

Mai târziu, folosind secvențierea ARN-ului cu un singur nucleu de mare performanță, cercetătorii au analizat răsaduri ținute în întuneric continuu și cele expuse la lumină pentru unul sau șase. ore. Acest lucru a condus la clasificarea cu succes a 10 grupuri de sub-țesut.

Analiza genelor exprimate diferențial (DEG) a arătat că aproximativ jumătate (3.193 din 6.224) dintre aceste DEG au fost îmbogățite predominant în celule mezofile. În mod intrigant, cercetătorii au descoperit că genele implicate în PTS asociat luminii au arătat o expresie semnificativă în celulele mezofile.

Această lucrare a stabilit în continuare că factorul legat de splicing AtPRMT5 funcționează în tandem cu ubiquitin ligaza E3 COP1 (o primară). represor al căilor de semnalizare luminoasă) pentru a coordona PTS indus de lumină în celulele mezofile. Această coordonare facilitează dezvoltarea cloroplastelor, fotosinteza și morfogeneza, permițând plantelor să se adapteze la condițiile de lumină în schimbare.

Acest studiu oferă perspective importante asupra reglării specifice tipului celular a PTS, care este esențială pentru debutul fotomorfogenezei. . De asemenea, oferă o înțelegere mai profundă a mecanismelor complexe prin care plantele se aclimatizează și transmit semnalele de mediu prin anumite tipuri de celule și țesuturi.

(Fluierul)