Ο ρόλος των μεταγραφικών προσαρμοστών AtYAF9a/b στους μηχανισμούς άνθισης στο Arabidopsis thaliana:
Creators: name: Ζαχαράκη, Βασιλική Στέφανου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Μηχανισμοί άνθισης
Ακετυλίωση
Flowering time
AtYAF9a/b
A. thaliana

description: Η ακετυλίωση των ιστονών και τα σύμπλοκα που συμμετέχουν στη διαδικασία αυτή συνδέονται άμεσα με τη ρύθμιση της δομής της χρωματίνης και την έκφραση των γονιδίων. Ένα τέτοιο σύμπλοκο είναι και το NuA4, το οποίο χαρακτηρίστηκε αρχικά στη ζύμη και συμμετέχει άμεσα στην ακετυλίωση της ιστόνης H4 και λιγότερο της H2A. Το σύμπλοκο NuA4 αποτελείται από 12 πρωτεΐνες, μεταξύ των οποίων είναι η ακετυλοτρανσφεράση των ιστονών ESA1 και η συνεργαζόμενη πρωτεΐνη YAF9. Ο βιολογικός ρόλος του YAF9 στα φυτά δεν είναι ακόμη γνωστός. Το γονιδίωμα του Arabidopsis thaliana κωδικοποιεί δύο πρωτεΐνες, τις AtYAF9a και AtYAF9b. Τα πολυπεπτίδια των AtYAF9a και AtYAF9b φέρουν 50% ομοιότητα σε επίπεδο αμινοξικής ακολουθίας, ενώ και οι δύο πρωτεΐνες δείχνουν μεγάλη ομολογία στις περιοχές YEATS και Α-box με τις ορθόλογες πρωτεΐνες της ζύμης, του ανθρώπου, της Drosophila, της μηδικής και του ρυζιού. Στην παρούσα εργασία βρέθηκε ότι το γονίδιο YAF9b δίνει γένεση σε δύο μετάγραφα, ένα που αντιστοιχεί στο μετάγραφο που αναμένεται μετά την απομάκρυνση των ιντρονίων και τη συρραφή των εξωνίων και ένα που αντιστοιχεί σε μη συρραφόμενο (unspliced) μετάγραφο. Το αποτέλεσμα αυτό υποδεικνύει έναν ιδιαίτερα ενδιαφέρον ρόλο για το YAF9b στο Arabidopsis, γεγονός που απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση. Ανάλυση των ομόζυγων yaf9a-1 μεταλλαγμάτων δείχνει πρώιμη και καθυστερημένη άνθιση υπό συνθήκες μεγάλων και μικρών ημερών, αντίστοιχα. Διεξάγοντας RT-PCR και RT-qPCR ανάλυση παρατηρήθηκε ότι η έκφραση του καταστολέα FLC ήταν μειωμένη στις μεγάλες ημέρες και αυξημένη στις μικρές ημέρες στα yaf9a-1. Αντίθετα, η έκφραση του προαγωγέα FT στις μεγάλες ημέρες ήταν αυξημένη. ChIP-qPCR ανάλυση για τα γονίδια FLC και FT δείχνει μία θετική συσχέτιση της ακετυλιωμένης ιστόνης Η4 με το πρότυπο έκφρασης των γονιδίων αυτών υπό συνθήκες μεγάλων ημερών στα yaf9a-1. Επίσης, σε συνθήκες μικρών ημερών παρατηρήθηκε αύξηση της ακετυλιωμένης ιστόνης Η4 στο γονίδιο FT. Συνεπώς, το γονίδιο YAF9a φαίνεται ότι εμπλέκεται άμεσα στους μηχανισμούς άνθισης του Arabidopsis, ελέγχοντας την έκφραση του FLC και του FT ρυθμίζοντας την ακετυλίωση της ιστόνης Η4 στα γονίδια αυτά.
description: Histone acetylation and complexes associated with this process are directly involved in higher-order chromatin structure and gene expression. Among these, the NuA4 complex, is directly involved in the acetylation of histone H4 and/or H2A. In yeast, the multiprotein NuA4 complex contains the histone acetyltransferase ESA1 and the associated protein YAF9. The biological role of YAF9 in plants is still unknown. We have found that Arabidopsis thaliana genome encodes two proteins, designated as AtYAF9a and AtYAF9b which display 50% homology in amino acids. The deduced AtYAF9a polypeptide displays great similarities with those of yeast, rice, human and Drosophila homologs in YEATS and Α-box domains. We found that YAF9b gene produces a spliced transcript and also an unspliced transcript. This result indicates an intresting role for this gene in Arabidopsis which requires further investigation. Homozygous yaf9a-1 plants, in comparison to wild type plants, show early and late flowering phenotypes in long and short days, respectively. Using RT-PCR and qPCR analysis, the expression of flowering repressor FLC was reduced in long days and induced in short days in yaf9a-1 mutants. In contrast, the expression of flowering activator FT was induced in long days in yaf9a-1. The data obtained from chromatin immunoprecipitation qPCR assays with H4Ac antibodies display a positive correlation with gene expression profile of FLC and FT in yaf9a-1 mutants under long days. In short days H4 acetylation levels of FLC are increased in yaf9a-1 mutants. In conclusion, AtYAF9a regulates flowering time in Arabidopsis through the expression of FLC and FT by influencing H4 acetylation levels in FLC and FT chromatin.