به گزارش زیستنا به نقل از Phys.org، پروفسور شونگسیانگ یو (Chunxiang You) از دانشگاه کشاورزی شاندونگ (Shandong Agricultural University) به همراه همکارانش در مقاله‌ای به بررسی نقش فاکتورهای رونویسی (Transcription Factors) و تغییرات اپی‌ژنتیکی در رسیدن میوه پرداخته‌اند. نویسندگان در این مقاله اظهار داشتند: «در این مرور، ما دانش کنونی را در مورد فاکتورهای رونویسی که رسیدن میوه را در ارتباط با اتیلن و پیام‌های محیطی (نور و دما) در گیاه مدل گوجه‌فرنگی با نام علمی Solanum lycopersicum و سایر میوه‌های گوشتی تنظیم می‌کنند، مورد بحث قرار می‌دهیم. ما بر نقش حیاتی تنظیم اپی‌ژنتیکی تأکید می‌کنیم.» این مقاله مروری با عنوان Regulation of fleshy fruit ripening: from transcription factors to epigenetic modifications در ژورنال Horticulture Research منتشر شده است.
اتیلن (Ethylene) مسیر پیام‌رسانی بسیار سازمان‌یافته‌ای را القا می‌کند که رشد و نمو گیاه و رسیدن میوه را هماهنگ می‌کند. شواهد محکمی حاکی از آن است که اتیلن همراه با سایر هورمون‌های گیاهی درون‌زا با فاکتورهای رونویسی یا به‌اختصار TFs مربوط به رسیدن برای تنظیم رسیدن میوه به شکل هماهنگ کار می‌کند. این مقاله سازوکارهای مولکولی فاکتورهای رونویسی را که رسیدن میوه را به روش‌های وابسته به اتیلن و/یا مستقل تنظیم می‌کنند، مرور می‌کند.
با در نظر گرفتن گوجه‌فرنگی به‌عنوان یک نمونه، فاکتورهای رونویسی مانند NACs، NOR، MOR-like1، HB-1، WRKY1، GRAS4/38، ARF2A/2B و AREB بیان اتیلن و ژن‌های مرتبط با رسیدن را به شکلی وابسته به اتیلن تنظیم می‌کنند؛ بنابراین رسیدن میوه را به‌طور مثبت تنظیم می‌کنند. انباشته شدن و تخریب کلروفیل طی رسیدن گوجه‌فرنگی به‌وسیله انواعی از فاکتورهای رونویسی از جمله GLK1/2، ARFs و TKN2/4 به شکلی مستقل از اتیلن تنظیم می‌شود و این فرآیند نیز به‌وسیله ارتباط متقابل هورمون‌ها و پیام‌های نوری تنظیم می‌شود. فاکتورهای رونویسی MADS-box شامل RIN، FUL1/2 و TAGL1 و اتیلن مداری تنظیمی را تشکیل می‌دهند که رسیدن میوه را به شکلی وابسته به اتیلن و مستقل از آن تنظیم می‌کند.
مطالعات جدید نشان داده است که تغییرات اپی‌ژنتیکی نیز نقش مهمی در رسیدن میوه دارد. متیلاسیون DNA، متیلاسیون هیستون و استیلاسیون تغییرات اپی‌ژنتیکی اصلی هستند که بر رسیدن میوه اثر گذارند. در میان تغییرات اپی‌ژنتیکی ذکرشده، متیلاسیون DNA و متیلاسیون هیستون H3K27me3 علائم اپی‌ژنتیکی سرکوب‌کننده هستند. در یوکاریوت‌ها N۶-methyladenosine (m۶A) شایع‌ترین تغییر mRNA است و مطالعات اخیر حلقه بازخوردی بین تغییر mRNA m۶A و متیلاسیون DNA را نشان داده است که رسیدن میوه گوجه‌فرنگی را تنظیم می‌کند.
در پایان، نویسندگان مدلی کاری از هورمون‌های گیاهی، فاکتورهای رونویسی مربوط به رسیدن و تغییرات اپی‌ژنتیکی برای تنظیم پویای رسیدن میوه گوجه‌فرنگی را بررسی می‌کنند. آن‌گونه که نویسندگان بیان می‌کنند این مرور «می‌تواند به‌عنوان راهنمایی هنگام مطالعه سازوکارهای تنظیم‌کننده رسیدن میوه در سایر گونه‌های میوه و راهبردهای جدید برای دست‌کاری مؤثر آن عمل کند.»
منبع: Phys.org
Journal Reference:
Li, Xiuming, Xuemei Wang, Yi Zhang, Aihong Zhang, and Chun-Xiang You. “Regulation of Fleshy Fruit Ripening: From Transcription Factors to Epigenetic Modifications.” Horticulture Research ۹ (January 5, 2022): uhac013. https://doi.org/10.1093/hr/uhac013.