我国科学家发现植物转录暂停因子

转录暂停指遗传信息

从DNA流向RNA的延伸过程中RNA聚合酶

暂时停止转录

以利于基因表达的精细调控

近日

植物学期刊《分子植物》发表了

山东农业大学作物生物学国家重点实验室

教授卢从明课题组的最新发现

叶绿体蛋白mTERF5就是一个转录暂停因子

它介导了叶绿体psbEFLJ操纵子的转录暂停

并促进其转录

在转录暂停过程中

RNA聚合酶依然与新生RNA以及模板DNA结合

一旦条件具备

转录仍会继续进行

转录暂停对于生命体的生长

发育及环境适应性等诸多生物学过程

有着重要的调节作用

细菌、后生动物与植物细胞核

都普遍存在着转录暂停现象

但是此前的研究没有发现植物中的转录暂停因子

也不清楚叶绿体中是否普遍存在转录暂停现象

植物中有关转录暂停的研究还比较少

是一个新的研究方向

研究人员通过叶绿素荧光成像技术

把筛选好的拟南芥T-DNA插入突变体库后发现

mTERF5缺失导致植物生长发育迟缓和光系统

PSII活性显著下降

进一步的研究揭示

mTERF5的缺失特异性导致叶绿体

psbEFLJ转录效率大幅度降低

psbEFLJ操纵子转录效率下降导致了

mterf5突变体中PSII活性的降低

研究者进一步对mTERF5

在转录水平调控叶绿体psbEFLJ操纵子的分子机制

进行了系统性研究

他们发现mTERF5是一个DNA结合蛋白

通过特异地结合到psbEFLJ操纵子转录起始位点

导致叶绿体编码的RNA聚合酶（PEP）

在psbEFLJ操纵子转录过程中产生暂停

助力mTERF5招募PEP复合体中的关键组分

pTAC6组装到PEP复合体中

从而形成更高活性的PEP复合体

进而促进psbEFLJ操纵子的转录效率

该研究对转录暂停因子mTERF5调节叶绿体psbEFLJ

操纵子的分子机制进行了精细解析

并证明叶绿体中普遍存在转录暂停现象

这一发现为植物转录调控的分子机制研究

提供了新的思路

该论文系与中国科学院植物研究所合作完成