植物耐干性是自然界中极端逆境适应的重要现象。齿肋赤藓作为耐干研究的模式物种,能够在脱水超过98%的情况下仍保持生物活性。乙酰化作为一种重要的翻译后修饰机制,广泛参与植物抗逆应答,但其在极端耐干性中的作用机制尚不明确。
中国科学院新疆生态与地理研究所研究团队利用高通量乙酰化组学技术,对齿肋赤藓在脱水—复水过程中的赖氨酸乙酰化组进行了全面解析,共鉴定到11474个乙酰化位点,覆盖4171个蛋白质,构建了目前植物中规模最大的赖氨酸乙酰化数据集。研究结果表明,赖氨酸乙酰化是实现脱水保护与复水代谢重编程的核心调控开关。
在脱水阶段,乙酰化通过调控碳固定、谷胱甘肽代谢和核苷酸糖生物合成等通路,协同维持细胞结构稳定性与氧化还原稳态,帮助植物进入脱水保护状态;在复水阶段,乙酰化则快速靶向糖酵解、蛋白酶体等核心代谢通路,驱动能量供应与细胞修复,实现秒级复苏。研究还发现,齿肋赤藓的乙酰化修饰具有独特的序列偏好性,其乙酰化位点周围富集亮氨酸的特征motif,区别于其他植物中报道的组氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸的富集特征,揭示了早期陆生植物在极端环境适应中的独特调控机制。
研究进一步靶定了糖酵解通路中的关键限速酶丙酮酸激酶cPK5,发现其第513位赖氨酸的乙酰化对酶活性和蛋白稳定性至关重要。该位点的乙酰化修饰能够增强cPK5功能,从而提高齿肋赤藓的耐干性。
研究揭示了赖氨酸乙酰化在极端耐干植物中协调脱水保护与复水代谢重编程的全局调控网络,为理解植物极端水分适应机制提供了全新视角,并为抗逆作物分子育种提供了宝贵的基因资源。
相关研究成果以Lysine acetylation drives metabolic reprogramming for desiccation tolerance in the desert moss Syntrichia caninervis为题,发表在《植物生理学》(Plant Physiology)上。研究工作得到中国科学院基础研究领域稳定支持青年团队项目等的支持。
论文链接
齿肋赤藓脱水—复水过程中表型、生理及乙酰化动态变化
cPK5去乙酰化削弱齿肋赤藓耐干性
11月8日,记者从南方科技大学获悉,该校地球与空间科学系副教授胡佳顺研究团队与南洋理工大学助理教授卢卡·达尔&mid 复旦大学公共卫生学院教授余宏杰联合英国牛津大学教授Moritz Kraemer、比利时鲁汶大学教授Philippe Lemey、英国皇家兽 ■学习贯彻全国教育大会精神笔谈 习近平总书记在全国教育大会上的重要讲话,对新时代新征程加快建设教育强国作出系统部署,为建设教育强国指明了前进方向、提供了根本遵循。国家开放大学将深 学龄前时期是儿童身心发展的重要阶段,学前教育是国民教育体系的重要组成部分。习近平总书记强调:“要加强对基础教育的支持力度,办好学前教育。”为实现“幼有所育”,规范和促进学前教育发展,满足 近年来,学前教育得到快速发展,但仍是国民教育体系的薄弱环节,需要通过立法,贯彻落实党中央、国务院决策部署,破解突出问题,为学前教育高质量发展提供法治保障。在此背景下,《中华人民共和国学前教育 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 阳锡叶)近日,湖南省教育厅印发《岳麓山大学城高校学分互认、后勤共保、设施共用实施方案(试行)》,进一步拓宽岳麓山大学城高校(中南大学、湖南大学、湖南师范大学 。本文链接:植物耐干分子机制研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-2764-0.html
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