비생물학적 스트레스 시 엽록체, 미토콘드리아 기능의 후성유전학적 조절: ABA 스트레스 시 HDA9의 엽록체, 미토콘드리아 산화환원 시스템에 대한 후성유전학적 조절 The Epigenetic Regulation of Chloroplast and Mitochondrial Functions Under Abiotic Stress : HDA9 Epigenetically Regulate Chloroplast, Mitochondria Redox System Under ABA Stress원문보기
식물의 호르몬 및 주변의 환경 변화는 기공의 공변세포 내에서 복잡한 신호전달의 과정을 조절하여 기공의 크기를 조절한다. 미토콘드리아와 엽록체는 식물에서 활성산소종(ROS)를 조절하는 핵심구성요소로써 기공의 움직임을 유발시킬 수 있는 기관으로 알려져 있다. 그러나, 식물에서 조절자로서 ROS 경로에서의 미토콘드리아와 엽록체의 역할은 아직 잘 알려져 있지 않다. 앱시스산 (...
식물의 호르몬 및 주변의 환경 변화는 기공의 공변세포 내에서 복잡한 신호전달의 과정을 조절하여 기공의 크기를 조절한다. 미토콘드리아와 엽록체는 식물에서 활성산소종(ROS)를 조절하는 핵심구성요소로써 기공의 움직임을 유발시킬 수 있는 기관으로 알려져 있다. 그러나, 식물에서 조절자로서 ROS 경로에서의 미토콘드리아와 엽록체의 역할은 아직 잘 알려져 있지 않다. 앱시스산 (ABA)은 공변세포에서 ROS의 생성을 유도하여 가뭄 스트레스에 대한 반응으로 기공폐쇄를 유도한다. 이에 대한 전사적 증거로 미토콘드리아 복합체 I 및 III와 같은 일부 ROS 제거자의 하향조절과 함께 ROS 유도단백질인 NADPH 산화 효소 (RbohD 및 RbohF)의 상향 조절이 있다. 그러나 아직 ABA 및 가뭄 스트레스에서 ROS 유도제 및 제거자의 조절 메커니즘은 여전히 불분명합니다. 따라서 본 논문에서는 히스톤 탈아세틸화효소 9(HDA9)에 의한 미토콘드리아와 엽록체 산화환원 시스템의 후성유전적 조절을 제안하고 있다. HDA9 기능 상실 돌연변이체(hda9-1)는 ABA에 둔감한 표현형을 가지며 이는 ABA 스트레스에서의 음성조절을 나타내고 있으며 또한, hda9-1의 전사체 분석을 통해 야생형 식물과 반대되는 cytochrome Coxidase like protein (Cyto Oxi), thioredoxin M-4 (TRX M4), and ferredoxin-1(FD-1)의 상향조절과 NADPH 산화 효소의 하향조절을 보여주고 있다. 이와 더불어 ChIP-seq 분석에서 Cyto Oxi, TRX M-4, and FD.1 유전자좌가 많아진 것을 확인하였습니다. 이러한 결과들을 통해 본 논문에서는 HDA9이 Cyto Oxi, TRX M-4, and FD1의 유전자좌에 결합하며 ABA 스트레스 시 전사를 억제한다는 것을 나타낸다.
식물의 호르몬 및 주변의 환경 변화는 기공의 공변세포 내에서 복잡한 신호전달의 과정을 조절하여 기공의 크기를 조절한다. 미토콘드리아와 엽록체는 식물에서 활성산소종(ROS)를 조절하는 핵심구성요소로써 기공의 움직임을 유발시킬 수 있는 기관으로 알려져 있다. 그러나, 식물에서 조절자로서 ROS 경로에서의 미토콘드리아와 엽록체의 역할은 아직 잘 알려져 있지 않다. 앱시스산 (ABA)은 공변세포에서 ROS의 생성을 유도하여 가뭄 스트레스에 대한 반응으로 기공폐쇄를 유도한다. 이에 대한 전사적 증거로 미토콘드리아 복합체 I 및 III와 같은 일부 ROS 제거자의 하향조절과 함께 ROS 유도단백질인 NADPH 산화 효소 (RbohD 및 RbohF)의 상향 조절이 있다. 그러나 아직 ABA 및 가뭄 스트레스에서 ROS 유도제 및 제거자의 조절 메커니즘은 여전히 불분명합니다. 따라서 본 논문에서는 히스톤 탈아세틸화효소 9(HDA9)에 의한 미토콘드리아와 엽록체 산화환원 시스템의 후성유전적 조절을 제안하고 있다. HDA9 기능 상실 돌연변이체(hda9-1)는 ABA에 둔감한 표현형을 가지며 이는 ABA 스트레스에서의 음성조절을 나타내고 있으며 또한, hda9-1의 전사체 분석을 통해 야생형 식물과 반대되는 cytochrome C oxidase like protein (Cyto Oxi), thioredoxin M-4 (TRX M4), and ferredoxin-1(FD-1)의 상향조절과 NADPH 산화 효소의 하향조절을 보여주고 있다. 이와 더불어 ChIP-seq 분석에서 Cyto Oxi, TRX M-4, and FD.1 유전자좌가 많아진 것을 확인하였습니다. 이러한 결과들을 통해 본 논문에서는 HDA9이 Cyto Oxi, TRX M-4, and FD1의 유전자좌에 결합하며 ABA 스트레스 시 전사를 억제한다는 것을 나타낸다.
Plants hormonal and environmental changes alter the stomatal aperture by regulating a complex signaling cascade within the guard cells in the stomata. Mitochondria is a key component regulating the production of reactive oxygen species (ROS) in plants. Also known to trigger stomatal movement. Howeve...
Plants hormonal and environmental changes alter the stomatal aperture by regulating a complex signaling cascade within the guard cells in the stomata. Mitochondria is a key component regulating the production of reactive oxygen species (ROS) in plants. Also known to trigger stomatal movement. However, mitochondria and chloroplast regulator of the ROS pathway is still in debate. Abscisic acid (ABA) induces ROS production in the guard cells leading to stomatal closure in response to drought stress. Transcriptomic evidence in Arabidopsis shows upregulation of the ROS-inducer proteins NADPH oxidases (RbohD and RbohF) accompanied by downregulation of some ROS scavengers like mitochondria complex I and III. However, the regulatory mechanism of ROS inducers and scavengers in ABA and drought stresses is still unclear. Thus, I am proposing an epigenetic regulation of the mitochondria electron transport system by Histone deacetylase 9 (HDA9). Loss of function mutant (hda9-1) shows ABA insensitive phenotype, this represents its negative regulation in ABA stress. Moreover, transcriptomic analysis of hda9-1 shows upregulation in cytochrome C oxidase like protein thioredoxin M-4, and ferrdoxin-1 transcripts and downregulation of NADPH oxidases, opposite to wild type plants. In addition, cytochrome C oxidase like protein, thioredoxin M-4, and ferrdoxin-1 loci were enriched in ChIP-seq analysis. Thus, our data indicate that HDA9 binds to cytochrome C oxidase like protein, thioredoxin M-4, and ferrdoxin-1 loci on the chromatin and repress its transcription in response to ABA stress.
Plants hormonal and environmental changes alter the stomatal aperture by regulating a complex signaling cascade within the guard cells in the stomata. Mitochondria is a key component regulating the production of reactive oxygen species (ROS) in plants. Also known to trigger stomatal movement. However, mitochondria and chloroplast regulator of the ROS pathway is still in debate. Abscisic acid (ABA) induces ROS production in the guard cells leading to stomatal closure in response to drought stress. Transcriptomic evidence in Arabidopsis shows upregulation of the ROS-inducer proteins NADPH oxidases (RbohD and RbohF) accompanied by downregulation of some ROS scavengers like mitochondria complex I and III. However, the regulatory mechanism of ROS inducers and scavengers in ABA and drought stresses is still unclear. Thus, I am proposing an epigenetic regulation of the mitochondria electron transport system by Histone deacetylase 9 (HDA9). Loss of function mutant (hda9-1) shows ABA insensitive phenotype, this represents its negative regulation in ABA stress. Moreover, transcriptomic analysis of hda9-1 shows upregulation in cytochrome C oxidase like protein thioredoxin M-4, and ferrdoxin-1 transcripts and downregulation of NADPH oxidases, opposite to wild type plants. In addition, cytochrome C oxidase like protein, thioredoxin M-4, and ferrdoxin-1 loci were enriched in ChIP-seq analysis. Thus, our data indicate that HDA9 binds to cytochrome C oxidase like protein, thioredoxin M-4, and ferrdoxin-1 loci on the chromatin and repress its transcription in response to ABA stress.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.