組蛋白去乙酰化酶CsHDA8參與烏龍茶采後吲哚形成的調控機制。《圖+文》

2022年10月1日,Beverage Plant Research 在線發表了中國科學院華南植物園楊子銀研究團隊題為Role of tea histone deacetylase CsHDA8 in regulating the accumulation of indole during the oolong tea manufacturing process的研究論文。

該論文探索了組蛋白去乙酰化酶CsHDA8參與烏龍茶采後加工過程中重要香氣成分吲哚形成的調控機制。

組蛋白修飾是影響染色質結構變化的一個重要表觀修飾,其中組蛋白乙酰化可使核小體結構變得松弛,使被核蛋白包裹的DNA更容易與轉錄因子結合,從而激活基因的轉錄。

該研究首先通過組蛋白去乙酰化酶抑制劑處理、Western blot和ChIP-qPCR分析,獲得組蛋白乙酰化修飾參與烏龍茶加工過程中吲哚形成調控的證據。

通過對組蛋白乙酰轉移酶和組蛋白去乙酰化酶基因表達水平分析,篩選到組蛋白去乙酰化酶CsHDA8。

進一步研究發現CsHDA8定位於細胞核和細胞質中;在損傷脅迫下,CsHDA8在吲哚合成關鍵基因CsTSB2啟動子上結合量降低《圖1》。

綜上,在烏龍茶加工過程中,采後茶葉受到連續損傷脅迫,一方面CsHDA8的表達量降低,另一方面結合在CsTSB2啟動子上的CsHDA8也減少,使得乙酰化水平增加,染色質結構變得松散,進而激活CsTSB2的表達,最終促使吲哚的形成《圖2》。

本研究結果有助於進一步了解茶葉香氣物質生物合成調控的分子機理,也為解析烏龍茶加工過程中特征香氣物質產生背後的表觀遺傳調控機制提供了案例。

圖1 CsHDA8亞細胞定位《a》和

損傷脅迫處理前後CsHDA8在CsTSB2啟動子上的結合《b》

《a》CsHDA8-YFP在擬南芥葉片原生質體中的亞細胞定位檢測。

藍色表示葉綠體發出的自發熒光。

《b》ChIP-qPCR法分析損傷過程中CsHDA8在CsTSB2啟動子的結合情況。

《CK:無處理3小時;T:損傷處理3小時》;使用CsHDA8抗體對未處理組和連續損傷處理組進行ChIP分析;用IgG抗體作為陰性對照。

團隊介紹

Y-Tea Lab是一支年輕充滿活力《Young》,致力於探索中國茶奧秘《whY》的研究團隊。

團隊的理想是『讓更多的人了解中國茶,讓更多的人愛上中國茶』。

主要研究領域是茶樹特色生物學基礎研究與資源可持續高效利用,針對當前茶學學科和茶產業存在的核心問題,結合自身的優勢,通過多學科交叉融合,開展『茶葉品質化學與生物學基礎研究』和『茶葉質量安全控制與資源高效利用研究』。

茶葉品質化學與生物學基礎研究方向主要開展茶樹特征性次生代謝物生物合成、調控機制和生物學功能的基礎理論研究。

茶葉質量安全控制與資源高效利用研究方向主要從分子和生理途徑發掘重要調控因子,建立安全有效改良和提升低質茶葉品質的集成技術體系。

Y-Tea Lab研究團隊成員合照

https://doi.org/10.48130/BPR-2022-0017

關於Beverage Plant Research

Beverage Plant Research是一本開放獲取的期刊,致力於傳播飲料作物領域研究進展,專註於發表本領域原創研究文章、綜述、評論和觀點。

主題范圍包括但不限於飲料植物生物學、品質與化學分析、飲料植物與人類健康等。

本刊由中國農業科學院茶葉研究所、中國茶葉學會與Maximum Academic Press聯合出版,期刊主編由中國農業科學院茶葉研究所陳宗懋院士擔任。

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