Cell Res：DNA甲基化和基因沉默新機制
日期：2014-12-01 08:52:40
2014年11月25日，北京生命科學研究所何新建實驗室在《Cell Research》雜志在線發表題為“SUVR2 is involved in transcriptional gene silencing byassociating with SNF2-related chromatin-remodelingproteins in Arabidopsis”的論文。該論文報道了模式植物擬南芥中的組蛋白甲基化酶SUVR2與染色質重塑蛋白結合并參與DNA甲基化和基因沉默的機制。
植物的基因沉默機制對于維持基因組上轉座元件和其它DNA重復序列的穩定具有重要作用。RNA介導DNA甲基化是植物中基因沉默產生的重要途徑，何新建實驗室以往的研究發現了RNA介導DNA甲基化途徑中兩個植物特異的DNA依賴的RNA聚合酶PolIV和PolV被招募到特定的染色質位置，進而介導DNA甲基化和基因沉默的關鍵作用機理（Zhang et al., PNAS, 2013; Liu et al., PLoS Genetics, 2014）。但是，目前對于RNA介導DNA甲基化途徑以外的基因沉默機理研究較少。
在這項研究中，何新建實驗室通過正向遺傳篩選發現，擬南芥中的一個推斷的組蛋白甲基化酶SUVR2參與基因沉默。研究表明，SUVR2能夠與它的同源蛋白SUVR1相互作用形成復合體，并且結合SNF2類型的染色質重塑蛋白CHR19、CHR27和CHR28。SUVR2不具有組蛋白甲基化酶的活性，它參與基因沉默不依賴其組蛋白甲基化酶催化結構域的保守氨基酸。
以往的研究認為SUVR2是RNA介導甲基化途徑的一個組分，這一研究發現，SUVR2不僅能夠參與RNA介導DNA甲基化，而且能夠通過不依賴RNA介導DNA甲基化的途徑影響基因沉默。進一步研究表明，SUVR2可以通過結合染色質重塑蛋白參與調節核小體與特定染色質位置的結合，進而參與基因沉默。該研究揭示了植物中基因沉默的一個新機制，有助于我們理解包括動物在內的真核生物中的基因沉默現象。
北京生命科學研究所何新建實驗室的博士后韓永峰博士和博士生竇坤是論文的共同第一作者，何新建博士是該論文的通訊作者。北京生命科學研究所的蛋白質組中心和核酸測序中心參與了該研究。該研究在北京生命科學研究所完成，得到科技部和北京市政府的資助。
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