植物生物化學(xué)和光合作用學(xué)院為塞維亞大學(xué)和西班牙高等科學(xué)研究委員會(huì) (CSIC) 之聯(lián)合中心。該學(xué)院的Myriam Calonje Macaya 博士研究團(tuán)隊(duì)與馬克斯?普朗克科洛尼亞植物育種研究所之研究員 Franziska Turck，最近在 Genome Biology 期刊共同出版相關(guān)研究成果，該研究使得我們更深入了解通過多梳家族蛋白 (Polycomb) 在植物介導(dǎo)的表觀遺傳之調(diào)控。 生物體的所有細(xì)胞在 DNA 中含有相同的信息，因此為了因應(yīng)不同細(xì)胞類型以及發(fā)育過程的不同階段，在某些特定時(shí)刻不必要的基因應(yīng)該被關(guān)閉，此過程稱為基因沉默。

Calonje 博士說道：「當(dāng)種子產(chǎn)生時(shí)，大量基因被沉默直到植物長(zhǎng)成需要活動(dòng)以後基因才會(huì)呈現(xiàn)出來」。

基因的沉默狀態(tài)會(huì)被傳到子細(xì)胞，細(xì)胞記憶就此成立。在過程當(dāng)中由多梳家族蛋白 (Polycomb) 參與。這些蛋白分為兩組，即 PRC1 與 PRC2，變動(dòng)發(fā)生於其組織蛋白，并與 DNA 構(gòu)成染色質(zhì)。然而組織蛋白中的變動(dòng)不會(huì)造成 DNA 變化，卻會(huì)改變?nèi)旧|(zhì)的組織結(jié)構(gòu)，因此基因的表現(xiàn)也會(huì)受到影響。

染色質(zhì)介導(dǎo)的基因沉默作用於動(dòng)物和植物。多梳家族蛋白首先於動(dòng)物樣本發(fā)現(xiàn)；PRC1 透過單泛素化改變組織蛋白 H2A，PRC2 使組織蛋白 H3 產(chǎn)生組織蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶?；锻高^動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得出的不同結(jié)果，過去十年以來科學(xué)家一直認(rèn)為植物上的組織蛋白 PcG 的作用機(jī)制與動(dòng)物的機(jī)制十分相似，并將 PRC2 的甲基化作為 PRC1 的錨點(diǎn)，同時(shí)使 H2A 單泛素化。

Zhou、 Romero-Campero 科學(xué)家與其他參與合作者，以野生型和突變植物研究基因的變動(dòng)來證明上述的變動(dòng)是否成立，但研究出來的結(jié)論為不成立。為了確定單泛素化的記號(hào) PRC2 的作用是否為先決條件，還需要相反的機(jī)制才能使得大部分的基因被沉默。

. Calonje 博士強(qiáng)調(diào)：「本研究的結(jié)果改變了十年以來的理論，該理論對(duì)於了解植物的多梳家族蛋白 (Polycomb) 產(chǎn)生不少誤解而導(dǎo)致研究員遭遇瓶頸」。

本研究使用的植物樣本為擬南芥(Arabidopsis thaliana)，不過專家主張研究的結(jié)果可適用於其他的植物上，將來可以發(fā)展生物技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)而改善植物的生理與發(fā)展。