了解植物對高溫的響應機制將有助于培育適應未來高溫氣候的作物。植物可以感知溫度變化，并在稱為熱形態建成的過程中相應地調整其發育和形態以適應高溫。這種表型可塑性意味著復雜的基因表達重編程，而這其中的調控機理仍有待解析。 

中國科學院遺傳與發育生物學研究所姜丹華研究組在前期研究中發現，一個染色質重塑因子INO80能夠在高溫響應基因上介導組蛋白變體H2A.Z的去除，并激活這些基因的表達和促進熱形態建成，然而H2A.Z去除本身似乎并不足以使基因激活(Xue et al., Molecular Plant, 2021)。為了進一步分析高溫下H2A.Z去除引發的基因激活機制，研究人員進行了蛋白互作篩選并發現INO80通過轉錄延伸子 PAF1 復合體與另一個組蛋白變體H3.3的分子伴侶ASF1-HIRA相連。與INO80的功能相似，H3.3在高溫下促進熱響應基因上Pol II的轉錄延伸，從而激活基因表達和熱形態建成。此外，研究還發現H2A.Z去除引發的基因轉錄激活普遍需要H3.3的裝配，且其中富集大量環境響應相關基因。這些結果表明組蛋白H2A.Z的去除和H3.3的裝配緊密協調，從而通過組蛋白變體的動態置換重編程基因轉錄，以幫助植物適應高溫或其它環境變化。 

該項研究以“Coordinated histone variant H2A.Z eviction and H3.3 deposition control plant thermomorphogenesis”為題于2023年1月17日在線發表于New Phytologist (DOI:10.1111/nph.18738)，姜丹華研究組已畢業博士生趙峰月和博士生薛滿德為共同第一作者，姜丹華研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金，國家重點研發計劃和中科院先導的資助。 

圖: H3.3裝配和 H2A.Z去除協同重置染色質和基因轉錄，從而調控植物熱形態建成