funkcje DNA Polymerase ε
- American Society of Plant Biologists
eukarioty zawierają wiele polimeraz DNA, które zapewniają dokładną i skuteczną replikację genomu, a także ochronę i naprawę przed endogennymi i środowiskowymi czynnikami uszkadzającymi DNA. U większości eukariotów głównymi enzymami replikacyjnymi są polimerazy DNA α, δ i ε (recenzowane w Garcia-Diaz i Bebenek, 2007). U drożdży polimeraza DNA α (DNA POL α) inicjuje syntezę na wątku opóźniającym., Większość wydłużenia łańcucha przebiega poprzez aktywność DNA POL δ i ε, które wydają się działać głównie na opóźnionych i wiodących nici, odpowiednio (Pursell et al., 2007). Niektóre funkcje polimeraz DNA są prawdopodobnie zachowane u eukariotów, ale funkcje enzymów roślinnych nie zostały dobrze scharakteryzowane.
polimeraza DNA ε (POL ε) u drożdży składa się z jednej podjednostki katalitycznej i trzech podjednostek regulacyjnych, a struktura ta wydaje się być zachowana u innych organizmów., U Arabidopsis istnieją dwa geny kodujące podjednostkę Pol2a i Pol2b oraz pojedyncze geny kodujące każdą z podjednostek regulacyjnych. Podjednostka katalityczna Pol2A i podjednostka regulacyjna DPB2 u Arabidopsis są znane jako kluczowe dla wczesnej embriogenezy (Ronceret et al., 2005). Pol2a wydaje się kodować główną podjednostkę katalityczną aktywną podczas embriogenezy i w merystemach, podczas gdy pol2b ulega ekspresji głównie w warunkach stresowych, a mutacje null nie dają zauważalnego fenotypu., Mutanty Arabidopsis z częściową utratą funkcji pol2a (homozygotyczne słabe allele) mają dłuższe cykle komórkowe, większe komórki i opóźniony rozwój zarodków, podkreślając krytyczną rolę tej podjednostki w prawidłowej progresji cyklu komórkowego i wzorzec w zarodku (Jenik et al., 2005).
(strony 386-402) zidentyfikowali nieletalną mutację Pol2a u Arabidopsis, która powoduje nadmiernie wrażliwy fenotyp ABA, sugerując związek między aktywnością Pol2a a sygnalizacją ABA., Ponadto mutant wykazał 60-krotne zwiększenie częstości somatycznej rekombinacji homologicznej (HR; patrz rysunek), zwiększoną wrażliwość na czynniki niszczące DNA, aktywację wyciszonych loci i wczesne kwitnienie, co wskazuje na potencjalną rolę Pol ε w HR i utrzymanie Stanów epigenetycznych.
zmutowany allel Arabidopsis pol2a abo4-1 zwiększa częstotliwość występowania HR. sadzonki przekształcono za pomocą markera HR (1415), który wytwarza widoczne plamy na liściach. (Zaadaptowane z rysunku 4 Yin et al. .,)
autorzy wykazują, że nowy allel Pol2a, zwany abo4-1, uwalnia transkrypcyjne wyciszanie genu w badanych loci bez wpływu na metylację DNA. Ponadto wykazują, że wczesny fenotyp kwitnienia jest związany ze zmniejszoną ekspresją FLC i zwiększoną ekspresją FT równolegle ze zmienionymi modyfikacjami histonu H3 w tych loci. Wyniki sugerują rolę Pol ε w zależnym od ABA wpływie na stabilność genomu, Stany epigenetyczne chromatyny i ekspresję genów za pośrednictwem chromatyny u roślin.,
link Do HR jest intrygujący, chociaż potrzebne są dalsze badania, aby pokazać, czy Pol2a odgrywa bezpośrednią lub pośrednią rolę. Wykazano, że mutacje w Pol2a prowadzą do wydłużenia fazy s replikacji DNA (Jenik et al., 2005; Yin et al., 2009) oraz Yin et al. sugerują, że prowadzi to do zwiększonego powstawania przerw dwuniciowych, aktywacji punktów kontrolnych cyklu komórkowego i indukcji HR. praca ta znacznie rozszerza naszą wiedzę na temat aktywności Pol ε DNA u roślin i sugeruje ekscytujące nowe możliwości dla przyszłych badań.
Przypisy
-
www.plantcell.,org/cgi/doi / 10.1105 / tpc.109.210212