Все клетки в организме содержат одну и ту же информацию в своей ДНК, поэтому для того, чтобы могли существовать два разных типа клеток и чтобы могли быть два разных процесса развития, гены, которые не нужны в определенный момент, должны быть отключены. . Этот процесс известен как молчание генов.«Когда создается семя, большое количество его генов заглушается до тех пор, пока растение не вырастет и не потребует их активности», — объясняет д-р Калонье.
Это подавленное или заглушенное состояние генов передается дочерним клеткам после деления, так что устанавливается клеточная память. В этом процессе участвуют белки группы Polycomb (PcG). Эти белки организованы в два комплекса, PRC1 и PRC2, которые включают модификации в гистонах, которые вместе с ДНК составляют хроматин.
Модификации гистонов не изменяют последовательность ДНК, но изменяют структуру хроматина, что влияет на экспрессию генов.Подавление гена, контролируемое метками в хроматине, происходит как у животных, так и у растений. Комплексы PcG впервые были охарактеризованы на животных; PRC1 модифицирует гистон H2A посредством моноубиквитинирования, а PRC2 обладает триметилтрансферазной активностью в отношении гистона H3. Из-за различных результатов, полученных на животных, в течение более чем десяти лет выяснилось, что механизм действия комплекса PcG у растений был аналогичен наблюдаемому у животных, у которых метка триметилирования, установленная PRC2, служит для закрепления PRC1, который на в то же время оказывает моноубикютин действие на H2A.
Такие ученые, как Чжоу, Ромеро-Камперо и их сотрудники, исследовали локализацию этих модификаций генома у диких и мутантных растений, чтобы определить, произошла ли эта последовательность, но они обнаружили, что это не так. Деятельность PRC2 необязательна для установления меток моноубиквитинирования; более того, обратная последовательность требуется для большинства генов.«Это исследование подтверждает изменение парадигмы десятилетия, когда понимание функции PcG в растениях никуда не делось», — заявляет д-р Калонье.
Это исследование проводилось с использованием растения Arabidopsis thaliana, но эксперты уверяют, что результаты могут быть экстраполированы на другие растения, что будет означать будущие биотехнологические применения для физиологического улучшения и развития растений.