作者:田瑞颖 来源:中国科学报 发布时间:2021/7/8 15:49:59
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组蛋白甲基化修饰调控干旱胁迫响应新机制查明

 

近日,中国科学院植物研究所研究员金京波团队解释了拟南芥JMJ27介导的组蛋白H3K9去甲基化修饰正调控植物干旱胁迫响应的分子机理。相关研究成果发表于《新植物学家》。

组蛋白H3K9me2修饰主要富集在异染色质区域,促进转座子及其他重复序列的沉默。有趣的是H3K9me2修饰还富集在基因区域,且干旱胁迫响应基因的诱导表达与H3K9me2修饰水平降低相关,但H3K9me2修饰调控植物干旱胁迫响应的分子机理尚不清楚。

研究人员发现一个JmjC功能域包含蛋白JMJ27的突变体具有旱敏感表型。进一步研究发现JMJ27具有组蛋白H3K9去甲基化酶活性,并通过其酶活性正调控植物干旱胁迫响应。

在利用RNA-seq分析后,研究人员鉴定出JMJ27调控基因GOLS2和RD20(两个旱胁迫响应的正调节因子)。进一步研究发现JMJ27与GOLS2和RD20基因组结合,并通过降低这些基因的H3K9me2水平,抑制这些基因的沉默。

此外,研究人员还利用蛋白组学等手段鉴定出26S蛋白酶体的一个亚基RPN1a与JMJ27互作,并负调控JMJ27积累。在干旱胁迫条件下,RPN1a蛋白水平下降,导致JMJ27在GOLS2和RD20基因位点的丰度增高,从而增强了这些基因的转录激活。

这些结果表明RPN1a-JMJ27模块精细调控H3K9me2水平,其对植物应对恶劣的环境条件具有重要意义。

相关论文信息:https://doi.org/10.1111/nph.17593

 
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