植物作為固著生物，依賴其內源生物鐘感知和預測因地球自轉而產生的環境信號晝夜周期性變化，從而協調自身生長與發育進程。遠紅光受體光敏色素phyA在黎明時分被迅速激活，誘導大量基因表達并驅動顯著的生理轉變，因此被稱為“黎明感受器”。有研究發現，phyA在時間維度的表達受到生物鐘系統的嚴格調控，但生物鐘介導phyA信號響應的分子機制仍不清楚。
中國科學院植物研究所提出了植物生物鐘“早晨復合體（Morning Complex）”的概念，系統揭示了其組成、功能與調控機制。前期研究發現，生物鐘調節子TIC（TIME FOR COFFEE）可以在轉錄和翻譯等多個水平調控phyA的表達和穩定性，但是介導TIC發揮轉錄調控作用的關鍵轉錄因子尚待鑒定。該研究發現TIC可與生物鐘核心振蕩器組分CCA1、LHY互作，并與轉錄共抑制因子TPL一起組裝形成“早晨復合體”，在黎明時分參與調控生物節律、光信號響應和脅迫應答等生物學過程。
進一步研究表明，在“早晨復合體”中，CCA1和LHY可以直接結合在PHYA及其信號通路關鍵組分如FHY1和FHL的啟動子上，與TIC和TPL形成轉錄抑制復合體，特異在早晨時段抑制它們的轉錄。遺傳學證據進一步表明了CCA1、LHY和TIC在同一信號通路中調控遠紅光信號，抑制下胚軸生長。因此，該“早晨復合體”可在黎明階段作為phyA信號的“分子剎車”，精準調控植物在遠紅光條件下的發育形態。
“早晨復合體”的提出不僅闡明了TIC在黎明時分的轉錄調控功能，也為CCA1和LHY發揮轉錄抑制調控功能提供了可能的解釋，進一步完善了植物生物鐘的分子網絡。同時，研究還探討了“早晨復合體”在不同植物中的保守性，為解析飼草作物等的環境適應性提供了新的理論依據。
相關研究成果發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。本研究得到國家自然科學基金重點項目、國家重點研發計劃項目、中國博士后科學基金等的支持。
論文鏈接
生物鐘早晨復合體MC反饋調控植物遠紅光信號的分子模型
本文鏈接：科學家解析生物鐘“早晨復合體”反饋調控遠紅光信號機制http://www.sq15.cn/show-12-2069-0.html
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