n растения, произвеждащи силно енергични семена, способни да покълнат и да установят разсад, е жизненоважно за тяхното размножаване и е ценна характеристика в културите. Семената на растенията придобиват капацитет за покълване по време на късния етап на узряване на семената. Не е известно обаче как се установява компетентността за покълване и постембрионално развитие.
Епигенетичното препрограмиране е силно времеви и пространствен процес, който е от съществено значение за клетъчна диференциация и преход в развитието при животни и растения. Изследователи, ръководени от д-р Jiang Danhua от Института по генетика и биология на развитието (IGDB) на Китайската академия на науките (CAS), откриха, че включването на хистонов вариант H3.3 в хроматина е ключово за образуването на покълване и след -способност за ембрионално развитие в семената.
В това проучване те установиха, че пълната загуба на H3.3 в Arabidopsis thaliana силно уврежда покълване на семената и последващото развитие на разсад, въпреки че очевидно не засяга образуването на семена.
Допълнителни анализи разкриха, че H3.3 е силно експресиран към края на узряването на семената и неговата експресия на този етап е от съществено значение и достатъчна за покълването на семената.
След това те показаха, че временното отлагане на H3.3 в регулаторните региони на 5' ген в зряло семе установява достъпност на хроматин, която предобразува транскрипционна компетентност за гени за покълване и пост-ембрионално развитие.
Интересно е, че въпреки че H3.3 постепенно се отстранява от краищата на 5' гена по време на покълването, компетентността за генна транскрипция, установена от H3.3, се поддържа чрез продължителен достъп до хроматин, който вероятно ще фактори на транскрипция.
Те също така откриха, че H3.3 е постоянно зареден в 3' генните краища, корелирайки с ДНК метилирането на генното тяло и ограничаването на достъпността на хроматина и криптичната транскрипция в този регион.
Техните открития разкриват епигенетичен механизъм, който „отключва“ постембрионалните потенциали за развитие в зрелите семена. Това ще осигури основа за по-нататъшно изследване на силата на семената, по-слабо проучена област, особено в молекулярно ниво, но критично важен за селското стопанство и производството на семена.
Тази работа, озаглавена „Отлагането на хистон H3.3 в семена е от съществено значение за компетентността за пост-ембрионално развитие на Arabidopsis“, е публикувана в Nature съобщенията на декември 13.