В последние годы целый ряд генетических, молекулярных и геномных инструментов были разработаны в модельных видов Arabidopsis THALIANA. Эта технология способствовала чрезвычайно прогресс в понимании того, как развитие растений регулируется. Среди изучаемых процессов развития с помощью арабидопсиса в качестве модели, генетического контроля времени цветения широко проанализированы. Эти исследования показали, что растения модулировать очень точно время цветения в ответ на эндогенные сигналы, такие как гормоны и возраста растения, а также охраны окружающей среды сигналов, таких как фотопериода и температуры, которые синхронизируют цветущих время с естественным циклом времен года 1, 2. Выделение и характеристика мутантов Arabidopsis с изменениями в пору цветения был определяющим в раскрытии сложную сеть генов, которые регулируют время цветения в ответ на эндогенные и экологических факторов. Эти генетические схемы являютсяинтегрированы на уровне нескольких мастер-генов, которые действуют как переключатели цветения, а точные сроки начала цветочным зависит от баланса цветения поощрения и подавляя деятельность, которые работают вверх цветочных генов интеграторов 1,3.
Функциональная характеристика генов, идентифицированных за их роль в контроле цветения начала, опираясь на недавно использования геномных подходов, выявили центральную роль в регуляции транскрипции модуляции времени цветения. В самом деле, многие из мастер-генов цветения кодирования факторов транскрипции 4. Кроме того, ряд хроматина белковых комплексов влиять на экспрессию генов мастер цветения. Ряд Arabidopsis мутантов, выделенных для их измененной время цветения оказалось проводить мутации в генах, кодирующих различные модификаторы хроматина. Различные ремонтом хроматина, которые вводят посттрансляционные изменения в гистонае хвосты, изменить нуклеосом относительно ДНК или обменять канонические гистоны вариантами гистонов необходимы для надлежащего регулирования цветения Arabidopsis 5,6. Некоторые из этих хроматина деятельности ремоделирования катализировать осаждение или удаление ковалентных модификаций, таких как ацетилирование или метилирование гистонов в определенных остатков. Эти знаки гистонов специально признаны специализированных эффекторов, которые вербуют других хроматина комплексов, транскрипционные факторы или компоненты транскрипционного аппарата, чтобы регулировать транскрипционную активность генов цветения.
Иммунопреципитации хроматина (чип) позволяет идентифицировать в естественных условиях ДНК-сайтов связывания белков, представляющих интерес (рис 1). Эта процедура использует способности некоторых химических веществ для сшивания белков с ДНК. Полученные ДНК-белковые комплексы могут быть затем иммунопреципитировали с помощью специфических антител агаINST транскрипционные факторы, хроматин-связывающие белки, или конкретные модификации и гетерологичные эпитопы (как правило, называют "тегов"), присоединенный к белку выбора. ДНК очищают от этих иммуноосажденными может быть использован в качестве матрицы в ПЦР количественной (КПЦР) для оценки реакций для обогащения конкретных последовательностей, представляющих интерес. Таким образом, сайты связывания транскрипционных факторов или распределение гистоновых меток в определенных генов может быть установлено 7,8. Кроме того, в сочетании с нового поколения Секвенирование (NGS), что позволяет массовые параллельные последовательности, чип технология сделала возможным генома идентификации сайтов связывания транскрипционных факторов, а также открытие эпигеномном ландшафтов модификации гистонов. Кроме того, одновременный анализ экспрессии генов позволяет контролировать, как связывание транскрипционных регуляторов или отложение отдельных гистоновых меток коррелирует с транскрипционной деятельноти генов 9.
Использование протоколов чип в Arabidopsis позволило оценить влияние, которое различные транскрипционные регуляторы на организации хроматина мастер генов цветения и как эти структурные изменения влиять на экспрессию генов 5,6. Предыдущие результаты показали, что Arabidopsis локус РАНЬШЕ БОЛТЫ В короткие дни (EBS) действует как репрессор цветения и мутанты в этом гена шоу ускорение цветения и регуляция мастер гена цветения FT. Кроме того, с потерей функции мутации в FT полностью подавить раннее цветение фенотип EBS мутантных растений, что указывает FT требуется для преждевременного цветения EBS мутантов и что EBS является необходимым для подавления этого мастер гена цветения 10 11. EBS кодирует PHD-белок, содержащий, которые могут специфически связываться гистона H3 ди- и trimethylated в гое лизин 4 Остаток (H3K4me2 / 3), что свидетельствует о роли EBS в хроматина опосредованной репрессии FT 12. Использование подхода ChIP показали, что Arabidopsis PHD-белок, содержащий EBS 10,11 связывается регуляторных областей генов цветочной интегратор FT подавить выражение 12. Дополнительные данные, полученные путем использования чиповых технологий показали, что этот белок необходим для поддержания низких уровней ацетилирования гистонов, отличительной чертой активной транскрипции, в хроматина этого гена мастер цветения на начальных этапах развития Arabidopsis. Эти наблюдения, вместе с данными генетических и экспрессии гена, показывают, что это Arabidopsis PHD-содержащий белок играет центральную роль в тонкой настройке времени цветения путем модуляции экспрессии гена цветочные интегратора FT 12. Работа, представленная здесь обеспечивает оптимизированную метод полезен не только для анализа гистонов, но и для другойхроматина белков, ассоциированных и с повышенной эффективностью и уменьшить время эксперимента. Кроме того, в этом докладе показано, как использование протоколов чип новое понимание в отношениях между изменениями в модификации хроматина и транскрипционных состояний генов растений, и как эти хроматина опосредованной механизмов воздействия контроля экспрессии генов на возникновение цветения арабидопсиса.