中科院植物所研究發(fā)現(xiàn)DNA甲基化修飾精準調(diào)控植物生物鐘周期

中國科學院植物研究所王雷研究組發(fā)現(xiàn)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑處理可以顯著延長擬南芥生物鐘周期，而且CG類型甲基化降低的met1-3突變體和non-CG類型甲基化喪失的drm1、drm2、cmt2、cmt3（ddc2c3）4個突變體都表現(xiàn)出生物鐘周期延長的表型。研究人員通過轉(zhuǎn)錄組與擬南芥甲基化組數(shù)據(jù)聯(lián)合分析鑒定到7個轉(zhuǎn)錄水平在met1-3和ddc2c3突變體中上升，而且啟動子區(qū)域甲基化水平顯著下降的基因，包括一個編碼底物未知的F-box類E3泛素連接酶SDC。相應(yīng)的，SDC過表達株系的生物鐘周期明顯延長，而ddc2c3、sdc突變體的生物鐘周期則與野生型一致，說明SDC是介導DNA甲基化修飾調(diào)控生物鐘周期的關(guān)鍵因子。蛋白互作篩選發(fā)現(xiàn)SDC蛋白可與已知參與生物鐘周期調(diào)控的F-box類E3泛素連接酶蛋白ZTL互作，并促進其降解。遺傳學證據(jù)表明ZTL及其底物TOC1在遺傳上作用于ddc2c3的下游。該研究系統(tǒng)解析了SDC通過蛋白級聯(lián)降解途徑SDC-ZTL-TOC1介導DNA甲基化精細調(diào)控生物鐘周期的機制，也為哺乳動物或其他真核生物DNA甲基化調(diào)控生物鐘周期提供了理論借鑒。

相關(guān)研究成果于2021年3月2日在線發(fā)表在《Nucleic Acids Research》上。