一般控制非抑制性 20 (GCN20) 通过调节拟南芥中的 DNA 损伤修复在根生长中起作用。,BMC Plant Biology

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一般控制非抑制性 20 (GCN20) 通过调节拟南芥中的 DNA 损伤修复在根生长中起作用。
BMC Plant Biology ( IF 4.3 ) Pub Date : 2018-11-14 , DOI: 10.1186/s12870-018-1444-9
Tong-Tong Han ₁ , Wen-Cheng Liu ₁ , Ying-Tang Lu ₁

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背景大多数ABC转运蛋白参与各种化合物的转运，但其亚家族F缺乏化学转运所必需的跨膜结构域。因此，亚科 F 的功能仍然难以捉摸。结果在这里，我们确定了一般控制不可抑制 20 (GCN20)，亚家族 F 的成员，作为根生长中 DNA 损伤修复的新因子。虽然 gcn20-1 突变体的初生根较短，分生组织大小和细胞数量减少，但在野生型和 GCN20::GCN20 gcn20-1 植物中测定的初生根长度相似，表明 GCN20 参与根伸长。EdU 掺入和彗星试验的进一步实验表明，gcn20-1 在 G2/M 检查点显示出更多的细胞周期停滞并积累更多受损的 DNA。这可能是由于 gcn20-1 中 DNA 修复能力受损，因为与野生型植物相比，gcn20-1 幼苗对 DNA 损伤诱导剂 MMC 和 MMS 过敏。观察结果进一步支持了这一说明，即 gcn20-1 在接受紫外线处理时在鲜重和存活率的变化方面比野生型更敏感。结论我们的研究表明 GCN20 通过调节拟南芥中的 DNA 损伤修复在初级根生长中起作用。我们的研究将有助于了解非转运蛋白 ABC 蛋白在植物生长中的功能。观察结果进一步支持了这一说明，即 gcn20-1 在接受紫外线处理时在鲜重和存活率的变化方面比野生型更敏感。结论我们的研究表明 GCN20 通过调节拟南芥中的 DNA 损伤修复在初级根生长中起作用。我们的研究将有助于了解非转运蛋白 ABC 蛋白在植物生长中的功能。观察结果进一步支持了这一说明，即 gcn20-1 在接受紫外线处理时在鲜重和存活率的变化方面比野生型更敏感。结论我们的研究表明 GCN20 通过调节拟南芥中的 DNA 损伤修复在初级根生长中起作用。我们的研究将有助于了解非转运蛋白 ABC 蛋白在植物生长中的功能。

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General control non-repressible 20 (GCN20) functions in root growth by modulating DNA damage repair in Arabidopsis.

BACKGROUND Most ABC transporters are engaged in transport of various compounds, but its subfamily F lacks transmembrane domain essential for chemical transportation. Thus the function of subfamily F remains further elusive. RESULTS Here, we identified General Control Non-Repressible 20 (GCN20), a member of subfamily F, as new factor for DNA damage repair in root growth. While gcn20-1 mutant had a short primary root with reduced meristem size and cell number, similar primary root lengths were assayed in both wild-type and GCN20::GCN20 gcn20-1 plants, indicating the involvement of GCN20 in root elongation. Further experiments with EdU incorporation and comet assay demonstrated that gcn20-1 displays increased cell cycle arrest at G2/M checkpoint and accumulates more damaged DNA. This is possible due to impaired ability of DNA repair in gcn20-1 since gcn20-1 seedlings are hypersensitive to DNA damage inducers MMC and MMS compared with the wild type plants. This note was further supported by the observation that gcn20-1 is more sensitive than the wild type when subjected to UV treatment in term of changes of both fresh weight and survival rate. CONCLUSIONS Our study indicates that GCN20 functions in primary root growth by modulating DNA damage repair in Arabidopsis. Our study will be useful to understand the functions of non-transporter ABC proteins in plant growth.

更新日期：2018-11-12

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