英國(guó)華威大學(xué)研究人員日前揭示了植物將“記憶”傳遞給后代導(dǎo)致生長(zhǎng)和發(fā)育缺陷的相關(guān)機(jī)制。近日，該研究刊登于elife。

　　為了生存和茁壯成長(zhǎng)，植物具有感知和記住環(huán)境變化的獨(dú)特能力。這與DNA和組蛋白的化學(xué)修飾有關(guān)，這些修飾改變了DNA在細(xì)胞核內(nèi)的包裝方式和基因表達(dá)方式——這一過(guò)程被稱(chēng)為表觀遺傳調(diào)控。

　　通常，這種表觀遺傳信息會(huì)在有性繁殖過(guò)程中被重置，以消除任何不恰當(dāng)“記憶”，確保后代的正常生長(zhǎng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，一些植物無(wú)法“忘記”不當(dāng)信息，并會(huì)將其傳遞給后代，從而影響了生存機(jī)會(huì)。

　　研究人員在擬南芥中發(fā)現(xiàn)了兩種蛋白質(zhì)——以前只知道它們能夠控制植物開(kāi)花的起始時(shí)間和花期，也負(fù)責(zé)通過(guò)組蛋白的化學(xué)修飾(去甲基化)控制“植物記憶”。他們注意到，植物在有性繁殖過(guò)程中無(wú)法重置這些化學(xué)標(biāo)記，從而將這種“記憶”傳遞給后代，導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育出現(xiàn)缺陷。

　　研究顯示，其中一些缺陷與自私DNA元素的激活有關(guān)，這些DNA元素也被稱(chēng)為“跳躍基因”或轉(zhuǎn)座子，這表明這種“記憶”的消除對(duì)于通過(guò)沉默轉(zhuǎn)座子維持植物基因組的完整性至關(guān)重要。

　　該論文高級(jí)作者Jose Gutierrez-Marcos表示，“我們的研究表明，為了避免后代繼承不恰當(dāng)?shù)摹洃洝?，進(jìn)而導(dǎo)致與基因組不穩(wěn)定相關(guān)的生長(zhǎng)和發(fā)育缺陷，在有性繁殖過(guò)程中重置化學(xué)標(biāo)記很重要?！?/p>

　　下一步，研究人員計(jì)劃研究如何操縱這種“記憶”以達(dá)到植物繁殖的目的，并幫助后代有更強(qiáng)的適應(yīng)能力，讓它們?cè)诃h(huán)境變化中茁壯成長(zhǎng)。