整合全基因组分析揭示 WIP 蛋白在抑制生长和发育中的作用。

Integrative genome-wide analysis reveals the role of WIP proteins in inhibition of growth and development.

机构信息

Institute of Plant Sciences Paris-Saclay (IPS2), INRAE, CNRS, Université Evry, Université de Paris, Université Paris-Saclay, 91405, Orsay, France.

Laboratoire Reproduction et Développement des Plantes, INRAE, CNRS, Université Lyon 1-ENSL, Ecole Normale Supérieure de Lyon, 69364, Lyon Cedex 07, France.

出版信息

Commun Biol. 2020 May 15;3(1):239. doi: 10.1038/s42003-020-0969-2.

DOI:10.1038/s42003-020-0969-2

PMID:32415243

原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7229033/

Abstract

In cucurbits, CmWIP1 is a master gene controlling sex determination. To bring new insight in the function of CmWIP1, we investigated two Arabidopsis WIP transcription factors, AtWIP1/TT1 and AtWIP2/NTT. Using an inducible system we showed that WIPs are powerful inhibitor of growth and inducer of cell death. Using ChIP-seq and RNA-seq we revealed that most of the up-regulated genes bound by WIPs display a W-box motif, associated with stress signaling. In contrast, the down-regulated genes contain a GAGA motif, a known target of polycomb repressive complex. To validate the role of WIP proteins in inhibition of growth, we expressed AtWIP1/TT1 in carpel primordia and obtained male flowers, mimicking CmWIP1 function in melon. Using other promoters, we further demonstrated that WIPs can trigger growth arrest of both vegetative and reproductive organs. Our data supports an evolutionary conserved role of WIPs in recruiting gene networks controlling growth and adaptation to stress.

摘要

在葫芦科植物中，CmWIP1 是控制性别决定的主基因。为了深入了解 CmWIP1 的功能，我们研究了两个拟南芥 WIP 转录因子，AtWIP1/TT1 和 AtWIP2/NTT。我们使用诱导系统表明，WIPs 是生长的强大抑制剂和细胞死亡的诱导剂。通过 ChIP-seq 和 RNA-seq，我们发现大多数被 WIPs 结合的上调基因都显示出 W-box 基序，与应激信号有关。相比之下，下调的基因包含 GAGA 基序，这是多梳抑制复合物的已知靶标。为了验证 WIP 蛋白在抑制生长中的作用，我们在心皮原基中表达了 AtWIP1/TT1，并获得了雄性花，模拟了甜瓜中 CmWIP1 的功能。使用其他启动子，我们进一步证明 WIPs 可以触发营养和生殖器官的生长停滞。我们的数据支持 WIPs 在招募控制生长和适应应激的基因网络方面的保守作用。