中國科學院植物研究所孔宏智研究組對重復基因表達分化的模式、過程和機制進行了研究，并取得重要突破。相關論文日前在線發(fā)表于《植物生理學》。
　　研究人員以擬南芥中的APETALA1（AP1）和CAULIFLOWER（CAL）基因為例進行了研究，這兩種基因在表達的時、空、量上均有差異，且差異與其調(diào)控區(qū)一些轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點的存在與否有關。在眾多的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點中，AP1調(diào)控區(qū)的一個位點是導致兩個基因表達分化的重要原因。該位點使AP1既能自調(diào)控、又能被CAL調(diào)控，從而能夠長時間維持較高的表達水平。
　　通過進化分析，研究人員發(fā)現(xiàn)該自調(diào)控位點是在擬南芥和琴葉擬南芥的最近共同祖先中獲得的，是對祖先基因中個別堿基的修飾。研究還發(fā)現(xiàn)，AP1和CAL在調(diào)控元件上的差異是逐漸積累的，前者在保留祖先所有轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點的同時獲得了新的調(diào)控元件，而后者在進化的早期就丟失了多個轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點。
　　該研究結(jié)果不僅闡明了AP1和CAL表達分化的分子機制，而且揭示了調(diào)控元件和表達模式進化的過程和特點。特別值得一提的是，該研究表明重復基因的表達分化其實是一個非常復雜的動態(tài)過程，不能用簡單的經(jīng)驗模型來解釋。研究結(jié)果對于理解基因表達進化的模式和機制具有重要意義，同時為深入理解重復基因的表達分化提供了新的思路。
　　（原載于《中國科學報》 2016-04-20 第4版 綜合)