遺傳發(fā)育所植物染色體組蛋白磷酸化研究取得進(jìn)展

　　組蛋白磷酸化修飾與著(zhù)絲粒功能的建立、維持相關(guān)。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所韓方普研究組從2010年開(kāi)始從事玉米、小麥H2A和H3的磷酸化修飾與染色體取向、分離等功能研究。由于植物染色體的復雜性及特殊性，一直得到部分不同于酵母及人類(lèi)的結果。H2A磷酸化激酶Bub1的定位及細胞周期變化，結合RNAi與H2A磷酸化信號變化，在玉米特殊的微小染色體、減數分裂突變體中發(fā)現這一復合物與減數分裂I染色體著(zhù)絲粒的取向無(wú)關(guān)，與著(zhù)絲粒的活性相關(guān)的研究結果已于2017年初發(fā)表在NewPhytologist上?？蒲腥藛T一直試圖找到H3T3磷酸化與染色體動(dòng)態(tài)變化、著(zhù)絲?；钚缘年P(guān)系及其變化的機制。經(jīng)過(guò)多年的努力，獲得了H3T3磷酸化的激酶Haspin抗體并詳細進(jìn)行玉米減數分裂突變體的細胞學(xué)觀(guān)察。

　　體細胞H3T3磷酸化抗體免疫熒光結果表明：有絲分裂前期及早中期染色體，H3T3磷酸化發(fā)生在姊妹染色體單體間。細胞周期H3T3磷酸化的動(dòng)態(tài)變化以及玉米減數分裂突變體的結果均顯示，H3T3磷酸化與cohesion相關(guān)。有趣的是，失去活性的著(zhù)絲粒部位在早期出現H3T3磷酸化的信號(圖a)。這一結果完全不同于H2A磷酸化及H3Ser10磷酸化只發(fā)生在有功能的著(zhù)絲粒區。隨著(zhù)染色體收縮進(jìn)入中期準備完成染色體的正確取向和分離，H3T3磷酸化信號只在innercentromere出現(圖b)。植物著(zhù)絲粒區的H3核小體部分被CENH3核小體取代，但在有絲分裂前期及早中期染色體上，著(zhù)絲粒區的CENH3核小體與H3核小體是混合在一起，沒(méi)有區域或是位置的專(zhuān)化性。但染色體進(jìn)入中期準備開(kāi)始完成取向分向兩極時(shí)，著(zhù)絲粒區內側（innercentromere）完全是H3T3核小體形成的區域；而外側均是CENH3核小體分布為主。這可能和spindle的正確連接及功能動(dòng)粒形成密切相關(guān)，深入研究動(dòng)粒蛋白及其調控過(guò)程的工作正進(jìn)行中。

　　研究結果發(fā)表在PlantJournal雜志上，研究工作得到國家自然科學(xué)基金委的資助。

組蛋白H3T3磷酸化體細胞染色體前中期到中期的動(dòng)態(tài)變化模式圖