表观遗传学能帮助我们更有效地种植粮食并对抗全球饥饿吗?
植物的再生可以通过形成大量的多能细胞来实现。获得多能性的过程包括基因沉默以去除原始组织记忆和启动外部输入激活。由东京科学大学教授松永幸弘(Sachihiro Matsunaga)带领的一组科学家已经证明，植物的再生能力需要一定的去甲基酶，这种酶可以启动基因表达，对再生信号作出反应。
在多细胞生物中，并不是所有的基因都在所有的细胞中表达，这意味着并不是所有的细胞都产生相同的酶或蛋白质，因此也不是所有的细胞都有相同的代谢。这种分化是包括植物和真菌在内的多细胞生物之间的一个关键过程。但随着细胞的特化，它们变得单一性，这意味着它们失去了形成多种细胞类型的能力。长期以来，科学家们一直试图通过核转移和转录因子诱导等极端手段对哺乳动物细胞进行多潜能重组。然而，植物可以通过激素和压力等外部信号输入获得同样的再生能力。这种现象在一定程度上受到表观遗传学的调控，因为这些修饰是epi或“高于”基因。
松永教授和他的团队使用拟南芥(Arabidopsis thaliana)研究全基因组组蛋白修饰。拟南芥是一种小型开花植物，通常用于植物生物学。组蛋白是一种将真核DNA包裹在一起的蛋白质，可以阻止DNA被转录或解码。然而，经过修饰后，这些蛋白质对DNA分子的控制就会放松，使得DNA更容易被转录。这组科学家发现，正是组蛋白H3的去甲基化(从氨基酸中去除甲基)被LDL3酶赋予了植物再生能力。这种表观遗传机制使植物的多能细胞回到其单能状态，从而为分化的组织(包括叶和茎)提供了芽分生组织的特征。
由于不需要种子来种植这些植物，这可能有助于科学家在不开花的情况下更快地种植植物。松永教授指出:“通过加强植物的繁殖能力，即使没有种子，也有可能增加只有叶、茎和部分根的无性系植物的数量。”它可以通过促进绿化来解决环境问题，通过增加粮食和蔬菜的产量来解决全球粮食短缺问题。”
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