HMW-DNA片段模式的变化伴随着植物细胞的分化和衰老

在染色质致密化的最高水平上，核DNA通过周期性的染色质纤维与核基质的连接排列成环状结构域。染色质环是染色质折叠的基本组成部分，它在细胞周期和分化细胞中被维持。越来越多的证据表明染色质结构的紧实与细胞核的功能活动有密切的关系。

我们在之前的研究中发现，在完整的细胞核中，可以诱导常规的DNA裂解成高分子量的DNA片段，从而形成~300 kb和50-100 kb的片段。在完整的细胞核和高盐提取的细胞核中，诱导分裂的模式本质上是相似的，这表明hw -DNA片段代表了DNA环域(或它们的关联)。诱导HMW-DNA切割的生化特性表明基质相关拓扑异构酶II参与了DNA环域的切除。

我们进一步证明了HMW-DNA在植物组织中分裂的模式是不同的，在增殖活性和分化状态上是不同的。干休眠种子胚的断裂率最低，而HMW-DNA的断裂率随着生长发育的诱导而增加。对黑麦种子自然老化和加速老化过程中细胞核的研究表明，萌发能力的丧失与染色质环域的切除减少有关。

综上所述，我们的数据表明，植物组织生理状态的变化伴随着HMW-DNA片段模式的变化。hw -DNA片段是由支架相关的拓扑ii型核酸内切酶活性产生的，该酶可能在其附着在核支架上的位置切割核DNA。我们推测HMW-DNA裂解活性与细胞核内的某些DNA代谢过程有关，是维持植物组织活跃生理状态的必要条件。