植物DNA去甲基化的机理和功效

10月19日，Journal of Integrative Plant Biology（JIPB）在线揭橥了中国迷信院分子植物迷信杰出立异中间上海植物困境生物学研讨中间郎曌博研讨组题为The mechanism and function of active DNA demethylation in plants 的综述论文。这篇文章概述了最新的植物中DNA去甲基化的调控机理，以及其在形式植物和作物中的生物学功效。DNA甲基化润饰次要指5-甲基胞嘧啶（5mC），它是一种可逆的表不雅润饰。在植物中，基因组上的5mC 可以由ROS1 家族卵白介导切失落，之后再由碱基修复机制分解非甲基化胞嘧啶，从而形成基因组的DNA去甲基化。是以，ROS1家族卵白也被称为DNA去甲基化酶（拟南芥中有四个DNA去甲基化酶编码基因，包含AtROS1，AtDME，AtDML2和AtDML3)。该综述总结了最新的DNA去甲基化的分子机理，侧重概述了调控ROS1功效的IDM和SWR1卵白复合体，以及调控DME的FACT复合体。IDM复合体中的DNA甲基化联合卵白MBD7联合高度甲基化的基因组区域，经过招募其他的抗缄默因子IDM1、IDM2和IDM3构成卵白复合体，IDM1催化组卵白乙酰化，构成有利于AtROS1任务的染色质情况。SWR1复合体中的MBD9和NPX1可以与IDM1催化构成的乙酰化组卵白联合，从而增进SWR1复合体调控积聚H2A.Z，H2A.Z可以与ROS1互作从而调控 DNA去甲基化和抗基因缄默。DNA甲基化是主要的表不雅标志，在植物的发展发育进程中具有主要的感化。该综述总结了DNA 去甲基化通路在植物发展发育以及钳制呼应中的最新研讨结果：1）DME和ROS1在调控印迹基因表达中的感化；2）重点论述了近期发明的DNA去甲基化在果实发育和成熟中的感化；3）总结了DNA去甲基化在生物和非生物钳制中的主要感化；4）在根瘤发育和根瘤固氮中具有主要感化。同时，论文也提出，DNA去甲基化研讨中尚待处理的成绩，例如DNA去甲基化酶是若何精准地感化到靶位点上，今朝除了在拟南芥中发明的IDM， SWR1及FACT复合体外，能否有其他的门路，并且在其他作物如番茄中DNA去甲基化酶的精准调控机理都还未被开掘。别的，该论文提出把联合今朝抢手的基因编纂使用到作物上，从而引入表不雅遗传变异以添加表型的多样性，这关于改进农艺性状，加快育种具有主要的经济学意义。(100yiyao.com）