拟南芥染色质重塑因子INO80在减数分裂过程中的功能研究
批准号:
31570315
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
董爱武
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘兵、潘宗德、马婧、彭茂林、郭智豪
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中文摘要
染色质重塑是表观遗传学的核心研究内容之一,染色质重塑复合体能够利用ATP水解提供的能量建立与维持染色质的动态结构,INO80是其重要成员之一。INO80蛋白从单细胞酵母到人类保守存在,其染色质重塑活性在众多DNA代谢过程中发挥着重要功能,然而INO80在植物中的功能目前还知之甚少。申请人实验室分离鉴定了多个拟南芥INO80缺失突变体,表型观察发现它们在发育过程中表现出多种缺陷,包括个体矮小、营养器官与生殖器官发育迟缓、晚开花以及育性降低等,表明INO80基因参与植物发育的多个生理过程。最新的研究发现INO80的缺失导致了拟南芥雄配子减数分裂期染色体行为异常,本项目将利用细胞生物学、分子生物学、遗传学和表观遗传学等研究手段,深入分析染色质重塑因子INO80在植物雄配子减数分裂中发挥功能的分子机制,探索表观遗传调控在减数分裂过程中的作用,为研究减数分裂的分子机制提供新的思路。
英文摘要
Chromatin remodeling is the important part of epigenetic regulation. SNF2(Sucrose Non-Fermenting 2) chromatin remodeling factor family members are key regulators in establishing and maintaining chromatin dynamics by utilizing energy from ATP hydrolysis, which include INO80 (Inositol requiring 80). INO80 is highly conserved from yeast to human, and its remodeling activity plays critical roles in diverse DNA metabolisms. However, the function of INO80 in plant development is still not clear. We isolated and characterized several Atino80 T-DNA insertion mutants. We found these mutants display pleiotropic phenotypes in plant development, including dwarf size, abnormal vegetative and reproductive organs, reduced fertility and so on, implicating INO80 functions in various processes during plant development. Recently, we found the ino80 mutant showed abnormal chromosome behaviors in male meiosis of Arabidopsis. We will try to analyze the biological function and the molecular mechanisms of INO80 protein in meiotic programs using the techniques of cell biology, molecular biology, genetics and epigenetics. We also hope to provide new information to understand the roles of epigenetic regulators in meiosis.
INO80是ATP依赖染色质重塑因子的重要成员之一,在真核生物中保守存在,其染色质重塑活性在DNA代谢过程中发挥着重要功能,然而INO80在植物中的功能目前还知之甚少。我们实验室的前期研究发现拟南芥INO80(Arabidopsis thaliana INO80,AtINO80)在有丝分裂同源重组(homologous recombination, HR)中为正调控因子,但其在减数分裂中的作用还不清楚。本项目的研究发现,AtINO80 缺失的拟南芥突变体,在减数分裂后期I表现出异常,产生染色体碎片以及联丝(bridge)。遗传分析发现AtINO80 作用于AtSPO11和AtRAD51的下游,其染色体碎片的产生依赖于AtSPO11。在粗线期(pachytene),γ-H2A.X 和RAD51信号在ino80-5突变体中的滞留,表明AtINO80参与正常减数分裂的DSB修复过程。进一步的分析发现:ino80-5 突变体中交叉结(crossovers,COs)比野生型多,而且增加的CO依赖于MUS81途径;花粉四分体荧光法分析表明发现INO80缺失导致同源重组频率的增加。我们的研究发现染色质重塑因子INO80在植物减数分裂中,可以促进DBS修复并抑制CO的形成,对深入研究减数分裂同源重组机制提供了新的线索。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Histone chaperones play crucial roles in maintenance of stem cell niche during plant root development
组蛋白伴侣在植物根发育过程中干细胞生态位的维持中起着至关重要的作用
DOI:10.1111/tpj.13933
发表时间:2018
期刊:Plant Journal
影响因子:7.2
作者:Ma Jing;Liu Yuhao;Zhou Wangbin;Zhu Yan;Dong Aiwu;Shen Wen Hui
通讯作者:Shen Wen Hui
H3K4me2 functions as a repressive epigenetic mark in plants
H3K4me2 在植物中充当抑制性表观遗传标记
DOI:10.1186/s13072-019-0285-6
发表时间:2019-07-02
期刊:EPIGENETICS & CHROMATIN
影响因子:3.9
作者:Liu, Yuhao;Liu, Kunpeng;Dong, Aiwu
通讯作者:Dong, Aiwu
jaw-1D: a gain-of-function mutation responsive to paramutation-like induction of epigenetic silencing.
jaw-1D:一种功能获得性突变,对表观遗传沉默的副突变诱导有反应
DOI:10.1093/jxb/ery365
发表时间:2019-01-07
期刊:Journal of experimental botany
影响因子:6.9
作者:Jiang W;Li Z;Yao X;Zheng B;Shen WH;Dong A
通讯作者:Dong A
Position-specific intron retention is mediated by the histone methyltransferase SDG725.
位置特异性内含子保留由组蛋白甲基转移酶 SDG725 介导。
DOI:10.1186/s12915-018-0513-8
发表时间:2018-04-30
期刊:BMC biology
影响因子:5.4
作者:Wei G;Liu K;Shen T;Shi J;Liu B;Han M;Peng M;Fu H;Song Y;Zhu J;Dong A;Ni T
通讯作者:Ni T
Chromatin-remodeling factor OsINO80 is involved in regulation of gibberellin biosynthesis and is crucial for rice plant growth and development.
染色质重塑因子 OsINO80 参与赤霉素生物合成的调节,对水稻植物的生长和发育至关重要。
DOI:10.1111/jipb.12603
发表时间:2018-02
期刊:J Integr Plant Biol
影响因子:--
作者:Li C;Liu Y;Shen WH;Yu Y;Dong A
通讯作者:Dong A
组蛋白甲基化修饰调控植物环境适应性的分子机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:302万元
- 批准年份:2019
- 负责人:董爱武
- 依托单位:
拟南芥组蛋白变体H2A.Z特异分子伴侣AtChz1的功能研究
- 批准号:91519308
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:75.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:董爱武
- 依托单位:
转录因子和表观遗传因子蛋白复合体调控植物叶发育的分子机制研究
- 批准号:31370752
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:董爱武
- 依托单位:
核小体组装蛋白1家族对植物生长发育的表观调节
- 批准号:90919003
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:董爱武
- 依托单位:
组蛋白分子伴侣NRP调控植物细胞分裂和根发育的机理研究
- 批准号:30971443
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:董爱武
- 依托单位:
植物核小体组装蛋白的功能研究
- 批准号:30570933
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:董爱武
- 依托单位:
与细胞周期相关的核小体组装蛋白的功能研究
- 批准号:30100094
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:17.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:董爱武
- 依托单位:
具有可插膜结构的新型钙调素类似蛋白的结构与功能研究
- 批准号:39970156
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:12.0万元
- 批准年份:1999
- 负责人:董爱武
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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