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上海生科院揭示擬南芥DNA主動(dòng)去甲基化調(diào)控新機(jī)制

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上海生科院揭示擬南芥DNA主動(dòng)去甲基化調(diào)控新機(jī)制

摘要: 　　12月9日，細(xì)胞學(xué)習(xí)（Cell Research）雜志在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院上海植物逆境生物學(xué)學(xué)習(xí)中心朱健康學(xué)習(xí)組題為A pair of transposon-derived proteins function in a histone acetyltransferase ...

　　12月9日，細(xì)胞學(xué)習(xí)（Cell Research）雜志在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院上海植物逆境生物學(xué)學(xué)習(xí)中心朱健康學(xué)習(xí)組題為A pair of transposon-derived proteins function in a histone acetyltransferase complex for active DNA demethylation 的學(xué)習(xí)論文。該學(xué)習(xí)利用模式植物擬南芥揭示了HDP1和HDP2作為組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶IDM抗沉默復(fù)合體的新組件，在DNA主動(dòng)去甲基化過程中發(fā)揮著重要作用，是近年來表觀遺傳領(lǐng)域的一項(xiàng)重要進(jìn)展。
　　DNA甲基化是植物和哺乳動(dòng)物中最主要的表觀遺傳修飾之一，它廣泛參與轉(zhuǎn)錄抑制、轉(zhuǎn)座子沉默、細(xì)胞發(fā)育與分化調(diào)節(jié)、基因組印跡、X染色體失活、重編程等過程，對(duì)維持物種的基因組穩(wěn)定性、調(diào)控基因表達(dá)具有重要作用。DNA的甲基化過程和與之拮抗的去甲基化過程共同決定了基因組甲基化總水平及其分布模式。在植物中，DNA主動(dòng)去甲基化過程是通過ROS1家族介導(dǎo)的堿基切除修復(fù)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的。朱健康學(xué)習(xí)組以往的學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，組蛋白乙�；窱DM1能識(shí)別多個(gè)表觀遺傳學(xué)標(biāo)記，并對(duì)相應(yīng)位點(diǎn)的組蛋白進(jìn)行乙�；瑥亩淖�?cè)撎囟▍^(qū)域染色體的結(jié)構(gòu)，使得ROS1對(duì)該區(qū)域的DNA進(jìn)行去甲基化（Qian et al.， Science，2012）。隨后學(xué)習(xí)又揭示甲基化CpG結(jié)合蛋白MBD7通過將IDM2、IDM3、 IDM1三個(gè)蛋白招募到甲基化DNA，形成抗沉默蛋白復(fù)合體，促使DNA去甲基化酶發(fā)揮功能，抑制DNA高度甲基化并阻止轉(zhuǎn)錄水平的基因沉默（Lang et al.， Molecular Cell，2015）。然而，MBD7單獨(dú)不能決定IDM1的靶標(biāo)特異性，因?yàn)樵搹?fù)合物并不能指導(dǎo)ROS1去甲基化酶對(duì)所有IDM1靶位點(diǎn)進(jìn)行去甲基化。因此，在IDM復(fù)合物中可能存在其他蛋白組分，該蛋白組分與MBD7共同決定著IDM復(fù)合物的靶標(biāo)特異性。
　　在這項(xiàng)學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)人員發(fā)現(xiàn)一對(duì)Harbinger轉(zhuǎn)座子衍生蛋白（HDP蛋白）-HDP1和HDP2是IDM復(fù)合體的新成員。其中HDP1由Harbinger轉(zhuǎn)座酶進(jìn)化而來，HDP2是Harbinger轉(zhuǎn)座子來源的DNA結(jié)合蛋白。這兩個(gè)基因的功能缺失突變，不僅增強(qiáng)了外源轉(zhuǎn)基因以及內(nèi)源轉(zhuǎn)座基因的沉默，同時(shí)也使基因組DNA甲基化水平升高。學(xué)習(xí)表明，HDP1在細(xì)胞核中與HDP2相互作用，并且對(duì)于IDM1組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶活性是必需的。此外，HDP2和MBD7靶向的基因組位點(diǎn)大局部重疊。該學(xué)習(xí)表明，HDP1-HDP作為IDM組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物的新組分與其他蛋白共同決定了該復(fù)合物的靶向特異性，從而在DNA主動(dòng)去甲基化及防止表觀遺傳沉默途徑中發(fā)揮重要作用。
　　該工作得到了中科院等項(xiàng)目的資助。

　　上海生科院揭示擬南芥DNA主動(dòng)去甲基化調(diào)控新機(jī)制
　　來源:上海生命科學(xué)學(xué)習(xí)院　　編輯:葉瑞優(yōu)上海生科院揭示擬南芥DNA主動(dòng)去甲基化調(diào)控新機(jī)制  |  責(zé)任編輯：蟲子
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