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研究方向

植物克服逆境的預啟記憶機制

植物無法藉由移動來遠離環境中的不利因素,它們顯然具備特別的適應能力才能生存繁衍,但目前我們對於這些能力的瞭解還是相當有限。

過去與最近的研究進展顯示,植物也具有記憶的能力,在許多方面影響著植物的生長發育與逆境防禦。植物記憶可以透過預啟(priming)產生。預啟的定義與動物的學習近似,都是生物透過經驗改變行為的一種能力,兩者皆受到記憶的影響。本研究室在以阿拉伯芥作為模式植物的實驗裡,無意中發現某些基因(HSFA2和HSA32)能維持高溫預啟所產生的記憶,這種記憶我們稱之為熱順應記憶(heat acclimation memory)。

HSFA2 是一個受高溫大量誘導的轉錄因子,調控兩種不同型態記憶基因的轉錄。目前已知它透過結合記憶基因的啟動子,導致位於該啟動子部位組蛋白的修飾(H3K4me3),進而影響這些基因的表達,屬於一種表觀遺傳調控機制。

HSA32則是一個特別的熱誘導蛋白,它具有酵素般的結構,存在所有的陸生植物中。HSA32可以讓另外一個與耐熱性直接相關的熱誘導蛋白-HSP101的穩定。相反地,HSP101回過頭來減緩HSA32的降解。兩者形成一個正向回饋,維持後天耐熱性的效期。目前我們想瞭解這個正向回饋在分子層次的運作原理。我們亦對這個機制的起源感到興趣。