Published April 4, 2019
| Version v1
Publication
Open
Floral regulators FLC and SOC1 directly regulate expression of the B3-type transcription factor TARGET OF FLC AND SVP 1 at the Arabidopsis shoot apex via antagonistic chromatin modifications
Creators
- 1. Max Planck Institute for Plant Breeding Research
- 2. Fundación Instituto Leloir
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
Integration of environmental and endogenous cues at plant shoot meristems determines the timing of flowering and reproductive development. The MADS box transcription factor FLOWERING LOCUS C (FLC) of Arabidopsis thaliana is an important repressor of floral transition, which blocks flowering until plants are exposed to winter cold. However, the target genes of FLC have not been thoroughly described, and our understanding of the mechanisms by which FLC represses transcription of these targets and how this repression is overcome during floral transition is still fragmentary. Here, we identify and characterize TARGET OF FLC AND SVP1 (TFS1), a novel target gene of FLC and its interacting protein SHORT VEGETATIVE PHASE (SVP). TFS1 encodes a B3-type transcription factor, and we show that tfs1 mutants are later flowering than wild-type, particularly under short days. FLC and SVP repress TFS1 transcription leading to deposition of trimethylation of Iysine 27 of histone 3 (H3K27me3) by the Polycomb Repressive Complex 2 at the TFS1 locus. During floral transition, after downregulation of FLC by cold, TFS1 transcription is promoted by SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS1 (SOC1), a MADS box protein encoded by another target of FLC/SVP. SOC1 opposes PRC function at TFS1 through recruitment of the histone demethylase RELATIVE OF EARLY FLOWERING 6 (REF6) and the SWI/SNF chromatin remodeler ATPase BRAHMA (BRM). This recruitment of BRM is also strictly required for SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE 9 (SPL9) binding at TFS1 to coordinate RNAPII recruitment through the Mediator complex. Thus, we show that antagonistic chromatin modifications mediated by different MADS box transcription factor complexes play a crucial role in defining the temporal and spatial patterns of transcription of genes within a network of interactions downstream of FLC/SVP during floral transition.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ويحدد تكامل الإشارات البيئية والداخلية في البذور النباتية توقيت الإزهار والتطور الإنجابي. يعد عامل نسخ صندوق مادس المزهر C (FLC) من أرابيودوبسيس ثاليانا مثبطًا مهمًا لانتقال الأزهار، والذي يمنع الإزهار حتى تتعرض النباتات للبرد الشتوي. ومع ذلك، لم يتم وصف الجينات المستهدفة لـ FLC بدقة، ولا يزال فهمنا للآليات التي يقمع بها FLC نسخ هذه الأهداف وكيف يتم التغلب على هذا القمع أثناء انتقال الأزهار مجزأ. هنا، نحدد ونميز الهدف من FLC و SVP1 (TFS1)، وهو جين مستهدف جديد من FLC والطور النباتي القصير للبروتين المتفاعل (SVP). يشفر TFS1 عامل نسخ من النوع B3، ونظهر أن طفرات tfs1 تزهر في وقت لاحق من النوع البري، خاصة في الأيام القصيرة. قمع FLC و SVP نسخ TFS1 مما يؤدي إلى ترسيب ثلاثي ميثيل Iysine 27 من الهيستون 3 (H3K27me3) بواسطة مركب Polycomb القمعي 2 في موضع TFS1. أثناء انتقال الأزهار، بعد تقليل تنظيم FLC عن طريق البرد، يتم تعزيز نسخ TFS1 بواسطة مثبط التعبير المفرط عن CONSTANS1 (SOC1)، وهو بروتين صندوق MADS مشفر بواسطة هدف آخر لـ FLC/SVP. تعارض SOC1 وظيفة PRC في TFS1 من خلال توظيف ديميثيلاز الهيستون النسبي للإزهار المبكر 6 (REF6) وإعادة تشكيل الكروماتين SWI/SNF ATPase BRAHMA (BRM). هذا التوظيف لـ BRM مطلوب بشكل صارم أيضًا لـ SQUAMOSA PROMOTER BINDING protein - like 9 (SPL9) binding at TFS1 لتنسيق توظيف RNAPII من خلال مجمع الوسيط. وبالتالي، نظهر أن تعديلات الكروماتين العدائية التي تتوسطها مجمعات مختلفة من عوامل نسخ صندوق MADS تلعب دورًا حاسمًا في تحديد الأنماط الزمنية والمكانية لنسخ الجينات داخل شبكة من التفاعلات أسفل مجرى FLC/SVP أثناء انتقال الأزهار.Translated Description (French)
L'intégration des signaux environnementaux et endogènes aux méristèmes des pousses des plantes détermine le moment de la floraison et du développement reproductif. Le LOCUS DE FLORAISON C (FLC) du facteur de transcription MADS Box d'Arabidopsis thaliana est un répresseur important de la transition florale, qui bloque la floraison jusqu'à ce que les plantes soient exposées au froid hivernal. Cependant, les gènes cibles du FLC n'ont pas été décrits en détail, et notre compréhension des mécanismes par lesquels le FLC réprime la transcription de ces cibles et de la façon dont cette répression est surmontée pendant la transition florale est encore fragmentaire. Ici, nous identifions et caractérisons TARGET OF FLC ET SVP1 (TFS1), un nouveau gène cible de FLC et de sa protéine interagissante à COURTE PHASE VÉGÉTATIVE (SVP). TFS1 code pour un facteur de transcription de type B3, et nous montrons que les mutants tfs1 fleurissent plus tard que les mutants de type sauvage, en particulier pendant de courtes journées. FLC et SVP répriment la transcription TFS1 conduisant au dépôt de triméthylation de l'Iysine 27 de l'histone 3 (H3K27me3) par le Polycomb Repressive Complex 2 au locus TFS1. Pendant la transition florale, après une régulation négative du FLC par le froid, la transcription TFS1 est favorisée par LE SUPPRESSEUR DE LA SUREXPRESSION DU CONSTANS1 (SOC1), une protéine de la boîte MADS codée par une autre cible du FLC/SVP. SOC1 s'oppose à la fonction PRC à TFS1 par le recrutement de l'histone demethylase RELATIVE OF EARLY FLOWERING 6 (REF6) et du remodeleur de chromatine SWI/SNF ATPase BRAHMA (BRM). Ce recrutement de BRM est également strictement requis pour la liaison de SQUAMOSA PROMOTER BINDING PROTEIN-LIKE 9 (SPL9) à TFS1 afin de coordonner le recrutement de RNAPII à travers le complexe Mediator. Ainsi, nous montrons que les modifications antagonistes de la chromatine médiées par différents complexes de facteurs de transcription de la boîte de MADS jouent un rôle crucial dans la définition des schémas temporels et spatiaux de transcription des gènes au sein d'un réseau d'interactions en aval de FLC/SVP pendant la transition florale.Translated Description (Spanish)
La integración de señales ambientales y endógenas en los meristemas de brotes de plantas determina el momento de la floración y el desarrollo reproductivo. El LOCUS DE FLORACIÓN C (FLC) del factor de transcripción MADS box de Arabidopsis thaliana es un importante represor de la transición floral, que bloquea la floración hasta que las plantas se exponen al frío invernal. Sin embargo, los genes diana de FLC no se han descrito a fondo, y nuestra comprensión de los mecanismos por los cuales FLC reprime la transcripción de estas dianas y cómo se supera esta represión durante la transición floral sigue siendo fragmentaria. Aquí, identificamos y caracterizamos la DIANA de FLC Y SVP1 (TFS1), un nuevo gen diana de FLC y su FASE VEGETATIVA CORTA (SVP) de proteínas que interactúan. TFS1 codifica un factor de transcripción de tipo B3, y mostramos que los mutantes tfs1 florecen más tarde que los de tipo salvaje, particularmente en días cortos. FLC y SVP reprimen la transcripción de TFS1 que conduce a la deposición de trimetilación de lisina 27 de histona 3 (H3K27me3) por el complejo represivo Polycomb 2 en el locus TFS1. Durante la transición floral, después de la regulación negativa de FLC por frío, la transcripción de TFS1 es promovida por el SUPRESOR DE LA SOBREEXPRESIÓN DE CONSTANS1 (SOC1), una proteína de la caja MADS codificada por otra diana de FLC/SVP. SOC1 se opone a la función de PRC en TFS1 a través del reclutamiento del PARIENTE DE histona desmetilasa DE FLORACIÓN TEMPRANA 6 (REF6) y el remodelador de cromatina SWI/SNF ATPasa BRAHMA (BRM). Este reclutamiento de BRM también es estrictamente necesario para la unión de la PROTEÍNA DE UNIÓN AL PROMOTOR 9 de SQUAMOSA (SPL9) en TFS1 para coordinar el reclutamiento de RNAPII a través del complejo Mediador. Por lo tanto, mostramos que las modificaciones antagonistas de la cromatina mediadas por diferentes complejos de factores de transcripción de la caja de MADS desempeñan un papel crucial en la definición de los patrones temporales y espaciales de transcripción de genes dentro de una red de interacciones aguas abajo de FLC/SVP durante la transición floral.Files
journal.pgen.1008065&type=printable.pdf
Files
(3.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:869d6e9db9d4fd04092e0588680374ee
|
3.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تنظم منظمات الأزهار FLC و SOC1 بشكل مباشر التعبير عن هدف عامل النسخ من النوع B3 من FLC و SVP 1 في Arabidopsis تبادل لاطلاق النار قمة عبر تعديلات الكروماتين العدائية
- Translated title (French)
- Les régulateurs floraux FLC et SOC1 régulent directement l'expression du facteur DE transcription DE type B3 CIBLE DE FLC ET SVP 1 à l'apex de la pousse d'Arabidopsis via des modifications antagonistes de la chromatine
- Translated title (Spanish)
- Los reguladores florales FLC y SOC1 regulan directamente la expresión del factor de transcripción de tipo B3 OBJETIVO DE FLC Y SVP 1 en el ápice del brote de Arabidopsis a través de modificaciones antagonistas de la cromatina
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2933375805
- DOI
- 10.1371/journal.pgen.1008065
References
- https://openalex.org/W1857141584
- https://openalex.org/W1857876096
- https://openalex.org/W1966034465
- https://openalex.org/W1967982647
- https://openalex.org/W1972231941
- https://openalex.org/W1972656210
- https://openalex.org/W1974930689
- https://openalex.org/W1982109355
- https://openalex.org/W1989618744
- https://openalex.org/W1993111564
- https://openalex.org/W1994746083
- https://openalex.org/W1996765935
- https://openalex.org/W2005370601
- https://openalex.org/W2016153572
- https://openalex.org/W2019882121
- https://openalex.org/W2030296357
- https://openalex.org/W2030583245
- https://openalex.org/W2030734038
- https://openalex.org/W2030989926
- https://openalex.org/W2031012791
- https://openalex.org/W2034588557
- https://openalex.org/W2037836461
- https://openalex.org/W2040490059
- https://openalex.org/W2047858731
- https://openalex.org/W2052167976
- https://openalex.org/W2061425021
- https://openalex.org/W2061856840
- https://openalex.org/W2062564328
- https://openalex.org/W2064853888
- https://openalex.org/W2069895068
- https://openalex.org/W2071462992
- https://openalex.org/W2072572255
- https://openalex.org/W2076820453
- https://openalex.org/W2082222576
- https://openalex.org/W2088998472
- https://openalex.org/W2090434781
- https://openalex.org/W2090897705
- https://openalex.org/W2099545251
- https://openalex.org/W2101389794
- https://openalex.org/W2103273581
- https://openalex.org/W2105756152
- https://openalex.org/W2108244474
- https://openalex.org/W2110042422
- https://openalex.org/W2110048397
- https://openalex.org/W2114196392
- https://openalex.org/W2114800743
- https://openalex.org/W2116122104
- https://openalex.org/W2117445554
- https://openalex.org/W2119800504
- https://openalex.org/W2124433257
- https://openalex.org/W2129032632
- https://openalex.org/W2130525778
- https://openalex.org/W2132022867
- https://openalex.org/W2133757548
- https://openalex.org/W2136085850
- https://openalex.org/W2139045545
- https://openalex.org/W2139694094
- https://openalex.org/W2142206193
- https://openalex.org/W2147028751
- https://openalex.org/W2148519176
- https://openalex.org/W2154892216
- https://openalex.org/W2156762092
- https://openalex.org/W2158061581
- https://openalex.org/W2167681032
- https://openalex.org/W2171624155
- https://openalex.org/W2183656084
- https://openalex.org/W2228103413
- https://openalex.org/W2329037537
- https://openalex.org/W2342647777
- https://openalex.org/W2344730823
- https://openalex.org/W2344947238
- https://openalex.org/W2482115168
- https://openalex.org/W2511262883
- https://openalex.org/W2517167461
- https://openalex.org/W2608167073
- https://openalex.org/W2619966462
- https://openalex.org/W2774636275
- https://openalex.org/W2885338196
- https://openalex.org/W4297606182
- https://openalex.org/W61536043