细胞分裂周期第5阶段对于非编码RNA和PRC2在春化过程中对FLC的抑制作用至关重要

《The Plant Journal》：Cell division cycle 5 is important for exerting the repressive function of non-coding RNAs and PRC2 on FLC during vernalization

春化介导的植物开花调控中CDC5转录因子通过结合FLC染色质调控RNA聚合酶II富集及非编码RNA（COOLAIR/COLDAIR）转录，并与PRC2复合体相互作用建立H3K27me3表观遗传沉默，揭示转录与表观遗传协同调控机制。

　　

摘要

春化作用通过抑制中央开花抑制因子FLOWERING LOCUS C（FLC）来调控开花过程，这一过程需要非编码RNA（COOLAIR/COLDAIR）与多梳抑制复合体2（PRC2）介导的表观遗传沉默的协同作用。然而，在寒冷环境下的非编码RNA转录与PRC2功能的整合机制仍不明确。在本研究中，我们发现R2R3-MYB转录因子CDC5是春化响应性开花的关键调控因子。尽管cdc5-2突变体在正常条件下会提前开花，但在经历春化处理后其开花时间会延迟，并且表现出对FLC的低温抑制能力减弱、非编码RNA转录异常以及H3K27me3标记缺失的现象。研究发现，春化作用会影响CDC5与FLC染色质的结合，进而影响RNA聚合酶II在FLC染色质上的定位以及COOLAIR和COLDAIR的转录。此外，CDC5还与PRC2组分发生物理相互作用，作为H3K27me3在FLC上沉积的重要辅助因子。我们的研究结果建立了一个调控模型：CDC5通过协调非编码RNA转录与PRC2介导的表观遗传沉默，从而在冬季诱导的开花调控过程中连接了FLC的转录和表观遗传控制。

利益冲突

无利益冲突声明。

数据可用性声明

所有处理后的数据均包含在手稿、扩展数据或补充信息中。本文相关的序列数据可查询美国国家生物技术信息中心（NCBI，https://www.ncbi.nlm.nih.gov/）或GenBank：CDC5（AT1G09770）、FLC（AT5G10140）、MSI1（AT5G58230）、SWN（AT4G02020）、EMF2（AT5G51230）、VRN2（AT4G16845）和VIL2（AT4G30200）。RNA-Seq数据已提交至国家基因组数据中心（https://ngdc.cncb.ac.cn/），对应的BioProject编号为CRA024473（https://ngdc.cncb.ac.cn/gsa/search?searchTerm=CRA024473）。如需相关数据，可向通讯作者提出合理请求。