研讨报导虫媒DNA病毒劫持宿主印迹基因逃逸表不雅克制新发明

近日，中国迷信院微生物研讨所郭惠珊研讨组在 The Plant Cell 杂志在线揭橥了题为 DNA Geminivirus Infection Induces an Imprinted E3 Ligase Gene to ally Activate Viral Gene Transcription 的研讨论文。研讨发明虫媒DNA双生病毒引诱植物异常表达一个编码E3 ligase的印迹基因，经过泛素化降解DNA甲基转移酶，从而逃逸宿主甲基化克制，促使病毒晚期基因转录和病毒积聚。

双生病毒是一类单链环状的植物DNA病毒，可以侵染包含玉米，番茄，木薯等多种主要的农作物，对农业临盆形成非常严重的伤害。宿主植物次要经过转录程度 (Transcriptional Gene Silencing， TGS) 和转录后程度(Post-Transcriptional Gene Silencing， PTGS)的基因缄默抵挡双生病毒的侵染。植物细胞核内的TGS次要经过对病毒基因组DNA停止甲基化从而克制病毒的转录和扩增；而双生病毒则编码缄默克制子 (Viral Suppressors of RNA silencing， VSRs) 抵挡TGS。年夜量的报道次要论述双生病毒VSR卵白本身的功效，如C2卵白经过搅扰植物细胞甲基轮回清除植物TGS对病毒基因组DNA的甲基化。然则这些VSR卵白本身在病毒侵染晚期是若何逃逸被克制的分子机制却从未被探求。

郭惠珊课题组以甜菜叶蝉传达的单分体双生病毒-甜菜严重曲顶病毒(Beet severe curly top virus， BSCTV)-为研讨对象，在转化了包括C2/C3共转录启动子DNA片断的植物拟南芥中，不测发明个中一株因引诱了本来只在胚乳中特异表达的印迹基因VARIANT IN METHYLATION 5 (VIM5)，而激活C2/C3启动子；进而发明在BSCTV侵染拟南芥的晚期，VIM5在叶片异常表达；生化试验提醒VIM5编码一种泛素化E3 ligase，介导拟南芥DNA甲基转移酶MET1和CMT3卵白经过26S卵白酶体降解，解除C2/C3启动子对称型CG和CHG胞嘧啶甲基化，促使VSR C2和复制加强子C3在BSCTV侵染晚期得以转录。BSCTV侵染vim5渐变体，C2和C3转录、病毒复制以及症状构成都延迟；而BSCTV侵染met1和cmt3渐变体则恢复了病毒复制和症状延迟等景象。

该研讨初次揭穿了双生病毒经过引诱宿主胚乳印迹基因在叶片的异常表达，经过泛素化降解DNA甲基转移酶，特异性下降病毒晚期基因启动子甲基化程度促使晚期基因转录。该研讨提醒了病毒劫持宿主感病基因的新计策，为双生病毒和植物互作供给了新的视角；也提醒VIM5介导翻译后润饰在胚乳发育的调控感化。

VIM5是一个在胚乳中特异表达的印迹基因，BSCTV的侵染引诱了VIM5在植物叶片异常表达。VIM5卵白作为泛素化E3衔接酶介导DNA甲基转移酶MET1和CMT3的降解，下降了C2/C3启动子区域CG和CHG类型的甲基化，增进C2和C3的转录、病毒的复制和症状的构成。(100yiyao.com）