您好,欢迎进入迅能仪器(北京)有限公司网站!
产品列表

—— PROUCTS LIST

技术文章Article 当前位置:首页 > 技术文章 > 中科院上海逆境中心朱健康院士在植物DNA主动去甲基化领域取得新进展

中科院上海逆境中心朱健康院士在植物DNA主动去甲基化领域取得新进展

点击次数:86 发布时间:2020-12-11

DNA去甲基化对于调节生物体的基因组DNA甲基化状态和防止转录后基因沉默等方面具有十分重要的作用。5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶/裂解酶ROS1(REPRESSOR OF SILENCING1)是生物体内被发现的DNA去甲基化酶,能够通过启动碱基切除修复途径完成DNA主动去甲基化 (Gong et al., 2002)。DNA去甲基化酶ROS1的调控机制及其如何被招募到基因组的特定区域进行DNA的去甲基化反应是表观遗传学领域的前沿问题。

JIPB近日在线发表了中科院上海逆境生物学研究中心朱健康课题组题为“A novel protein complex that regulates active DNA demethylation in Arabidopsis”的研究论文。该研究报道了拟南芥中含有DNA去甲基化酶ROS1的DNA去甲基化复合体(即RWD40复合体)的分离鉴定和功能分析,和RWD40复合体参与调控植物DNA主动去甲基化的新机制(图 1)。

 

图1  植物DNA主动去甲基化复合体RWD40的组成成员(A)及其调控DNA去甲基化机制的示意图(B)

该研究结果表明,拟南芥去甲基化酶ROS1与含有WD40结构域蛋白的RWD40相互作用,后者又与一种新的甲基化DNA结合蛋白RMB1以及含有锌指(Zinc-Finger)和Homeodomain结构域蛋白RHD1相互作用。进一步的实验结果表明ROS1与RWD40、RMB1和RHD1形成一个蛋白RWD40复合体。RWD40复合体能够调节一些内源位点的甲基化水平,并且能够通过控制ROS1基因启动子的 “DNA甲基化感应器”(MEMS)的DNA甲基化程度去调节ROS1基因的表达水平,进而可能以此影响全基因组的DNA甲基化水平。含有甲基化DNA结合蛋白的IDM1和MBD7只能结合CG类型的甲基化DNA,而RMB1蛋白能够结合CG, CHG和CHH类型的甲基化DNA。因而,RWD40复合体对于将DNA去甲基化酶ROS1招募到植物基因组的特定区域进行主动去甲基化是至关重要的,并且这种招募机制不同于已知的IDM复合体和组蛋白变体H2A.Z介导的DNA主动去甲基化机制 (Qian et al., 2012; Lang et al., 2015; Duan et al., 2017; Nie et al., 2019)

该研究认为,DNA去甲基化酶的招募依赖两种类型的蛋白质:甲基化DNA结合蛋白和转录因子。甲基化DNA结合蛋白能够确保DNA主动去甲基化反应只针对甲基化基因组区域(只有甲基化区域需要去甲基化);转录因子蛋白能够确保DNA主动去甲基化反应只针对那些需要调节的DNA序列(以防止有害的沉默)和避免DNA主动去甲基化发生在一些高度甲基化的转座子和基因上(这些区域不需要去除DNA甲基化)。

该研究认为,DNA去甲基化酶的招募依赖两种类型的蛋白质:甲基化DNA结合蛋白和转录因子。甲基化DNA结合蛋白能够确保DNA主动去甲基化反应只针对甲基化基因组区域(只有甲基化区域需要去甲基化);转录因子蛋白能够确保DNA主动去甲基化反应只针对那些需要调节的DNA序列(以防止有害的沉默)和避免DNA主动去甲基化发生在一些DNA甲基化需要很高的基因和转座子的区域(这些区域不需要DNA去甲基化)。

中科院上海逆境生物学研究中心刘盼博士、朱健康院士、Rosa Lozano-Duran研究员和扬州大学聂文锋等主要参与了该项研究工作。该研究得到了中国科学院、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金等资助。

版权所有 © 2021 迅能仪器(北京)有限公司  ICP备案号:京ICP备18030453号-2
QQ在线客服
电话咨询
  • 13426113036
扫一扫访问手机站扫一扫访问手机站
访问手机站