热响应基因HOS1通过激活DNA修复系统提高植物热抗性

（2020.11.17  Plant Biotechnology Journal）

高温是植物生存的一个关键障碍，热休克会对植物细胞功能产生诸多有害影响，包括细胞蛋白质的错误折叠，细胞骨架和膜的破坏，RNA代谢紊乱和破坏基因组完整性等。但是植物具有一种惊人的能力，能有效地适应从冰点到接近沸点的温度范围。植物通过刺激不同的热休克反应途径来应对温度的突然升高。众所周知，高温高压会引起核苷酸链断裂或阻碍DNA修复，从而破坏基因组的完整性，但植物如何应对高温诱导DNA损伤，这在很大程度上还未被探索。

近日，Nature Plants杂志在线发表了国立首尔大学化学系Shin-Hee Han 研究团队题为“HOS1 activates DNA repair systems to enhance plant thermotolerance”的研究论文。该团队首次证明了植物在基础耐热性的建立过程中，HOS1作为DNA修复基因的转录协调因子发挥作用，直接将DNA修复与植物耐热性联系了起来。

在本研究中，他们证明了基因 HOS1的高表达通过激活DNA修复因子来诱导植物的耐热性。HOS1缺失突变体的耐热性和DNA修复能力显著降低，编码DNA修复系统的热诱导基因，如DNA解旋酶RECQ2显著降低。值得注意的是，HOS1蛋白以热休克蛋白90（HSP90）依赖的方式热稳定。他们的数据表明，热响应型HSP90–HOS1–RECQ2模块有助于在获得耐热性期间保持基因组的完整性，在DNA修复和耐热性之间提供了一种独特的分子链接。该研究结果将进一步拓宽我们对植物热休克蛋白介導的逆境适应的理解。