2025年 4月 29日，北京生命科學研究所/清華大學生物醫(yī)學交叉研究院何新建實驗室在《Nucleic Acids Research》雜志發(fā)表了題為“The SAS chromatin-remodeling complex mediates inflorescence-specific chromatin accessibility for transcription factor binding" 的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)擬南芥SAS類型的SWI/SNF染色質重塑復合體介導花發(fā)育過程中染色質開放，從而促進花發(fā)育相關轉錄因子與靶基因結合，揭示了該復合體調控花發(fā)育的分子機制。

該研究在全基因組水平分別研究擬南芥中的三類 SWI/SNF 復合體對營養(yǎng)生長階段的幼苗和生殖生長階段的花序的影響。RNA測序分析表明，與發(fā)育表型數(shù)據(jù)一致，在三類SWI/SNF復合體中，SAS在花序中特異調控大量花發(fā)育相關基因的表達，在花發(fā)育過程中發(fā)揮了主導作用。染色質可及性測序分析表明，花序中特異形成的大量染色質開放區(qū)域是由SAS所特異控制的，這些區(qū)域在花發(fā)育和花器官形成相關基因上顯著富集，主要分布在基因上游的啟動子遠端區(qū)域（圖1）。

進一步分析表明，在一部分花發(fā)育相關基因上，SAS在花序中被特異招募，從而在這些基因上介導染色質開放。此外，SAS在花序中與另一些花發(fā)育相關基因的結合與在幼苗中沒有顯著差異，然而SAS能夠特異在花序中介導這些基因的染色質開放。這些結果表明，在花發(fā)育過程中，SAS一方面能夠增強其與靶基因的結合能力，另一方面能夠增強其染色質重塑活性，從這兩個層面實現(xiàn)對花發(fā)育相關基因上染色質可及性的特異調控。

SAS復合體促進花發(fā)育相關基因上的染色質開放性

以往研究表明，MADS家族轉錄因子在植物花發(fā)育及花器官形成過程中具有關鍵作用。為了探索SAS復合體與MADS轉錄因子之間的關系，該研究選取了控制花發(fā)育的關鍵MADS轉錄因子AP1，探究其與SAS之間的關聯(lián)機制。在ap1突變體中，染色質可及性在全基因組水平上沒有明顯變化，說明SAS對花特異開放區(qū)域的調控不依賴AP1。相反，在syd突變體中，AP1與大量靶基因的結合信號明顯下降，這些靶基因與花發(fā)育密切相關。在syd突變體中，AP1與靶基因結合信號下降的位置傾向于富集在基因上游啟動子遠端區(qū)域，并且伴隨這些區(qū)域染色質可及性的明顯下降。這些研究結果表明，在花發(fā)育過程中，SAS能夠介導花發(fā)育相關基因上游啟動子遠端區(qū)域的染色質可及性，由此促進MADS轉錄因子與這些區(qū)域結合，從而調控花發(fā)育相關基因的表達（圖2）。

SAS復合體在花發(fā)育過程中的作用模型

綜上，該研究從多個層面揭示了SAS復合體對花發(fā)育的重要影響，區(qū)分了不同類型SWI/SNF復合體的功能特異性，為進一步研究染色質重塑復合體如何與轉錄因子協(xié)作參與植物發(fā)育過程奠定了基礎。

何新建實驗室已畢業(yè)博士生郭婧為本文的第一作者，何新建研究員為本文的通訊作者。其他作者還包括何新建實驗室的劉真真、蘇小敏和蘇銀娜。該研究得到國家自然科學基金委、科技部、清華大學生物醫(yī)學交叉研究院的資助。

https://academic.oup.com/nar/article/53/8/gkaf316/8121652?searchresult=1