新闻中心
实验室消息你现在所处的位置是:首页 > 实验室消息
王雷研究组发现DNA甲基化修饰精准调控植物生物钟周期

生物钟通过协调细胞内代谢和生理活动的节律性以适应由地球自转而产生的昼夜光温周期性变化,为植物生长发育提供适应性优势。因此,生物钟周期的精准维持对植物的生长发育及其对环境的适应性至关重要。在多种真核生物中均已发现组蛋白修饰可参与调控生物钟周期,但DNA甲基化作为表观修饰的另一重要类型,是否参与以及如何调控真核生物的生物钟却不清楚。

王雷研究组发现DNA甲基转移酶抑制剂处理可以显著延长拟南芥生物钟周期,而且CG类型甲基化降低的met1-3突变体和non-CG类型甲基化丧失的drm1 drm2 cmt2 cmt3 (ddc2c3) 四突变体都表现出生物钟周期延长的表型。转录组与拟南芥甲基化组数据联合分析鉴定到7个转录水平在met1-3ddc2c3突变体中上升,而且启动子区域甲基化水平显著下降的基因,包括一个编码底物未知的F-box类E3泛素连接酶SDC (SUPPRESSOR OF drm1 drm2 cmt3)。相应的,SDC过表达株系的生物钟周期明显延长,而ddc2c3 sdc五突变体的生物钟周期则与野生型一致,说明SDC是介导DNA甲基化修饰调控生物钟周期的关键因子。蛋白互作筛选发现SDC蛋白可与已知参与生物钟周期调控的F-box类E3泛素连接酶蛋白ZTL互作,并促进其降解。遗传学证据表明ZTL及其底物TOC1在遗传上作用于ddc2c3的下游。该研究系统解析了SDC通过蛋白级联降解途径SDC-ZTL-TOC1以介导DNA甲基化精细调控生物钟周期的机制,也为哺乳动物或其它真核生物DNA甲基化调控生物钟周期提供了理论借鉴。

         该研究2021年3月1日在线发表于国际学术期刊Nucleic Acids Research。中国科学院植物所植物分子生理重点实验室博士研究生田文文和助理研究员王如意博士为该论文共同第一作者。王雷研究员为通讯作者。研究得到了中国科学院战略先导研究计划、国家自然科学基金和中国科学院基金等项目的资助。

文章链接:https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab128/6155938



地址:北京市海淀区香山南辛村20号     联系电话:010-62836674
传真:cuiqiang@ibcas.ac.cn     Email:cuiqiang@ibcas.ac.cn      网址:http://www.klpmp.net
中国科学院植物分子生理学重点实验室    版权所有    京ICP备16067583号-39