7月13日,，國際學(xué)術(shù)期刊《自然-植物（Nature Plants）》在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所（以下簡稱“基因組所”）與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜所等單位的協(xié)同創(chuàng)新研究成果,。這篇題為“Regulation of plant architecture by a new histone acetyltransferasetargeting gene bodies”的研究成果,，通過研究TCP家族的CYC/TB1類轉(zhuǎn)錄因子—黃瓜卷須身份基因TEN調(diào)控卷須發(fā)育和運動的分子機制,，為基因內(nèi)部結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子是如何調(diào)控基因表達這一基礎(chǔ)的科學(xué)問題提供了一個重要的解答,。

　　在真核生物中,，許多重要的發(fā)育相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子被發(fā)現(xiàn)能夠結(jié)合到基因內(nèi)部。目前,，轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合啟動子或遠端的增強子調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的機制已經(jīng)比較清楚,，但其結(jié)合到基因內(nèi)部調(diào)控基因表達的分子機制卻知之甚少。研究團隊先是研究克隆了控制黃瓜卷須發(fā)育的身份基因TEN,，并揭示了黃瓜卷須的同源器官是側(cè)枝——這一曾經(jīng)困擾達爾文的植物發(fā)育學(xué)謎題,。

　　接著，通過對TEN調(diào)控卷須的形態(tài)發(fā)育和運動能力的分子機制研究,，研究團隊揭示了TEN通過直接調(diào)控乙烯的合成來控制卷須的形態(tài)和攀援,。研究發(fā)現(xiàn)，TEN是一個新型的多功能轉(zhuǎn)錄因子,，其C端負責(zé)結(jié)合到下游靶標的基因內(nèi)增強子上,，其N端結(jié)構(gòu)域是一類全新的組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶，主要乙?；揎椊M蛋白H3的球體區(qū)域,，維持染色質(zhì)開放，從而激活靶標基因表達,。TCP家族的CYC / TB1類轉(zhuǎn)錄因子在作物株型調(diào)控中起著核心作用,。該團隊通過分析TEN在玉米中的同源基因TB1，發(fā)現(xiàn)TB1通過相同的機制結(jié)合到關(guān)鍵靶標的基因內(nèi)增強子激活基因表達,；因此揭示了CYC/TB1類轉(zhuǎn)錄因子的表達調(diào)控新機制,。

　　TEN binds to intragenicenhancers of its target genes

　　進一步針對人類中增強子結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子—HSF-1和ERα的全基因組結(jié)合數(shù)據(jù)進行分析,，研究人員推測,，在真核生物中,，組蛋白球體區(qū)域乙酰化有可能是基因內(nèi)部增強子表達調(diào)控的一個保守機制,。該研究成果為揭示轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到基因內(nèi)部如何調(diào)控基因表達的科學(xué)問題提出了新的見解,，也為深入認識株型發(fā)育的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了重要的突破，并可直接用于培育輕簡化栽培的黃瓜新品種,。

　　該論文的第一作者中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所楊學(xué)勇研究員,、基因組所閆健斌研究員和西北農(nóng)林科技大學(xué)畢業(yè)博士生張震。通訊作者為基因組所黃三文研究員,。該研究得到了國家自然科學(xué)重點基金,、國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃等項目的資助,。

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41477-020-0715-2