在對(duì)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索中,研究人員發(fā)現(xiàn)定位于轉(zhuǎn)錄起始區(qū)域的異染色質(zhì)組分往往起轉(zhuǎn)錄沉默的功能,但對(duì)富集于基因內(nèi)含子區(qū)或基因體區(qū)的異染色質(zhì)的功能還知之甚少。在之前對(duì)模式植物擬南芥的遺傳篩選中,段成國與朱健康課題組發(fā)現(xiàn)了一類蛋白復(fù)合體ASI1-AIPP1-EDM2(AAE復(fù)合體),結(jié)合特定基因的內(nèi)含子異染色質(zhì)區(qū)域并參與mRNA可選擇性多聚腺苷酸化(APA)過程;然而,該復(fù)合體如何在基因組水平發(fā)揮功能仍不得而知。
中科院上海植物逆境中心(中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心)段成國、朱健康課題組以及廈門大學(xué)李慶順課題組研究人員首先通過染色質(zhì)免疫共沉淀聯(lián)合高通量測序技術(shù)(ChIP-Seq),獲得了ASI1蛋白與EDM2蛋白在全基因組上的分布情況。分析結(jié)果表明,除了已報(bào)道的內(nèi)含子異染色區(qū)域靶點(diǎn),ASI1與EDM2共同靶向基因-轉(zhuǎn)座子相互重疊的區(qū)域,且結(jié)合區(qū)域中心富含有DNA甲基化與組蛋白H3九號(hào)位二甲基化(H3K9me2)等典型的異染色質(zhì)修飾,而結(jié)合區(qū)域兩側(cè)富含H3K4me3與H3K36me3等常染色質(zhì)標(biāo)記。通過Poly(A)Tag測序技術(shù)(PATSeq),發(fā)現(xiàn)AAE復(fù)合體廣泛調(diào)控靶位點(diǎn)mRNA的APA過程,且這種調(diào)控受到異染色質(zhì)修飾H3K9me2沉積水平的影響。在喪失異染色質(zhì)的表觀突變體中,AAE不再結(jié)合靶點(diǎn)并丟失調(diào)控mRNA加工的能力。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),AAE復(fù)合體除了調(diào)控APA過程外,還參與了多種轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)途徑。在部分基因-轉(zhuǎn)座子重合位點(diǎn),AAE影響了mRNA的剪切過程。此外,AAE復(fù)合體介導(dǎo)了轉(zhuǎn)座子靶點(diǎn)的表觀沉默??傊撗芯客卣沽薃AE復(fù)合體在基因組水平上的功能,加深了對(duì)異染色質(zhì)成分在轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控過程中功能的理解。
相關(guān)研究成果于1月15日在線發(fā)表于《Journal of Integrative Plant Biology》上。