Reis ist eine der wichtigsten Nutzpflanzen der Welt, insbesondere in China. Der Reisertrag wird am stärksten durch den Pilz Magnaporthe oryzae behindert. Nach Angaben des National Agro-Tech Extension and Service Center werden im Jahr 2022 etwa 400 Hektar Reis von der Reisexplosion heimgesucht. Daher ist es von größter Bedeutung, den pathogenen Mechanismus von Magnaporthe oryzae aufzudecken und potenzielle Pestizide für Prävention und Bekämpfung zu entdecken von Reisbrand.
Das Forschungsteam unter der Leitung von Tao Zeng vom Zhejiang University College of Agriculture and Biotechnology und Kou Yanjun vom China National Rice Research Institute veröffentlichte einen Open-Access-Artikel in der Zeitschrift Neuer Phytologe am 16. Juli. Diese Studie zeigt, wie Polycomb Repressive Complex 2 (PRC2) die normale Verteilung von fakultativem Heterochromatin und die stabile Aufrechterhaltung der Genrepression reguliert, und liefert ein aufschlussreicheres Verständnis des pathogenen Mechanismus von Magnaporthe oryzae und bietet damit theoretische Anleitung für die Prävention und Kontrolle der Reisexplosion.
Die Entwicklung in höheren Organismen erfordert eine angemessene Gen-Stummschaltung, die teilweise durch Trimethylierung von Lysin 27 auf Histon H3 (H3K27me3) erreicht wird. Die Kernuntereinheiten Kmt6-Suz12-Eed sind für das H3K27me3-vermittelte transkriptionelle Silencing in Magnaporthe oryzae unverzichtbar. Darüber hinaus spielen diese Kernuntereinheiten eine wesentliche Rolle bei der Pilzentwicklung, der Stressreaktion und der Pathogenität für den Wirt. Allerdings bleibt die Regelung zur Normalverteilung der H3K27me3-Belegung insbesondere bei Pilzen unklar. Außerdem vermittelt der Polycomb-Repressionskomplex 1 (PRC1) die transkriptionelle Repression durch H3K27me3-Erkennung, Chromatinverdichtung und H2AK119-Monoubiquitylierung, aber es bleibt unbekannt, wie PRC2 eine stabile transkriptionelle Stummschaltung von Zielgenen in Abwesenheit von PRC1 in den Pilzen durchführt.
In dieser Studie identifizierten die Forscher P55 als zusätzliche PRC2-Untereinheit und untersuchten seine entscheidende Rolle bei der normalen Verteilung von H3K27me3 und der transkriptionellen Stummschaltung. Sie fanden auch heraus, dass der Verlust von p55 schwerwiegende globale Defekte in der normalen Verteilung von H3K27me3 und eine transkriptionelle Reprogrammierung der von H3K27me3 besetzten Gene verursachen könnte. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass der Sin3-Histon-Deacetylase-Komplex für die Aufrechterhaltung der H3K27me3-Belegung und die stabile Aufrechterhaltung der Genrepression durch direkte Wechselwirkung mit P55 wesentlich ist.
Zusammenfassend enthüllte diese Studie einen neuen Mechanismus, durch den P55 und Sin3 an der normalen Verteilung fakultativer heterochromatischer Modifikationen und der stabilen Aufrechterhaltung der Genrepression in Eukaryoten beteiligt sind.
Chuyu Lin et al., Die zusätzliche PRC2-Untereinheit und der Sin3-Histondeacetylase-Komplex sind für die normale Verteilung der H3K27me3-Belegung und die transkriptionelle Stummschaltung in Magnaporthe oryzae erforderlich, Neuer Phytologe (2022). DOI: 10.1111/nph.18383
Bereitgestellt von der Zhejiang-Universität