刘启昆课题组解析DDR4-ISWI染色质重塑复合体调控基因弹性表达的分子机制

2023年5月19日，蛋白质与植物基因研究国家重点实验室、北京大学现代农学院刘启昆课题组，在Plant Cell上发表了题为“DDT-RELATED PROTEIN4–IMITATION SWITCH alters nucleosome distribution to relieve transcriptional silencing in Arabidopsis“的研究论文。

作为一种重要的表观遗传标记，DNA甲基化修饰是植物抑制转座子和基因表达活性、维持基因组稳定性所必须。然而灵活的基因表达是植物响应环境变化的必要手段。如何平衡上述二者之间的关系对植物生存具有重要意义。通过遗传筛选，刘启昆课题组发现DDR4-ISWI染色质重塑复合体可以通过改变核小体在染色质上的排布方式，在维持DNA甲基化修饰的前提下部分开启和恢复基因的表达活性。

通过基因靶向技术和全基因组分析，该研究证明了DDR4-ISWI染色质重塑复合体可异位激活受DNA甲基化抑制的基因表达，而靶基因表达活性的改变与DDR4-ISWI结合位点附近核小体的规律性重置直接相关。进一步分析表明虽然绝大多数发生核小体重置的区域并不引起基因转录或DNA甲基化修饰的改变，那些发生转录和DNA甲基化修饰改变的区域通常伴随着核小体的重置。这一发现为植物响应环境变化平衡基因组稳定性和基因表达灵活性的方式提供了一种可能的解释。

DDR4-ISWI的作用机制模式图

原文链接：https://academic.oup.com/plcell/advance-article/doi/10.1093/plcell/koad143/7174257?utm_source=authortollfreelink&utm_campaign=plcell&utm_medium=email&guestAccessKey=15d3e44c-cb08-40e9-a0f5-72ca6bd4cef1