植物ISWI染色质重塑因子通过Polycomb途经参与发育的分子机理研究

表观遗传调控在植物发育中起着重要作用。拟南芥中的研究结果表明，作为表观遗传调控途径之一的Polycomb途径通过对组蛋白的修饰参与负调多个重要的发育控制基因。我们的初步研究结果显示，拟南芥染色质重塑因子ISWI家族基因的突变体表型与Polycomb途径基因的突变体表型类似。我们的结果还表明，在ISWI基因突变体中，Polycomb途径的下游基因明显异位表达。这些研究结果强烈暗示ISWI通过Polycomb途径调节植物的发育。本项目将通过遗传学、分子生物学以及生物化学的研究方法，详细分析拟南芥ISWI型染色质重塑因子参与Polycomb途径的分子机理，并在植物表观遗传学研究领域作出理论创新。植物和动物的ISWI蛋白高度同源，因此本项目的研究成果将可能对酵母和动物的表观遗传研究提供重要的参考。

染色质重塑是表观遗传调控机制中的重要一环。本项目对植物ATP依赖型染色质重塑因子ISWI进行了系统研究研究。研究发现，拟南芥ISWI与转录因子RLT通过形成稳定的蛋白复合体，调节了一系列与开花和花发育相关基因的表达，从而控制了植物营养特征的维持。进一步的体内生化实验发现，ISWI能够有规律的移动核小体，将杂乱无序分布的核小体移动为有序分布，这可能是它控制基因表达的生化基础。同时发现，ISWI与Polycomb途径协同控制了植物的发育，暗示着不同表观途径组成的调控网络对植物发育调控的重要性。