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    植物所科研人員揭示組蛋白H3K9甲基化修飾調控植物干旱脅迫響應的新機制

      

      組蛋白H3K9me2修飾主要富集在異染色質區域,促進轉座子及其他重復序列的沉默。有趣的是H3K9me2修飾還富集在基因區域,且干旱脅迫響應基因的誘導表達與H3K9me2修飾水平降低相關,但H3K9me2修飾調控植物干旱脅迫響應的分子機理尚不清楚。 

      中科院植物所金京波研究組解釋了擬南芥JMJ27介導的組蛋白H3K9去甲基化修飾正調控植物干旱脅迫響應的分子機理。研究人員發現一個JmjC功能域包含蛋白JMJ27的突變體具有旱敏感表型。進一步研究發現JMJ27具有組蛋白H3K9去甲基化酶活性,并通過其酶活性正調控植物干旱脅迫響應。研究人員利用RNA-seq分析,鑒定出JMJ27調控基因GOLS2RD20(兩個旱脅迫響應的正調節因子)。進一步研究發現JMJ27GOLS2RD20基因組結合,并通過降低這些基因的H3K9me2水平,抑制這些基因的沉默。研究人員還利用蛋白組學等手段鑒定出26S蛋白酶體的一個亞基RPN1aJMJ27互作,并負調控JMJ27積累。在干旱脅迫條件下,RPN1a蛋白水平下降,導致JMJ27GOLS2RD20基因位點的豐度增高,從而增強了這些基因的轉錄激活。這些結果表明RPN1a-JMJ27模塊精細調控H3K9me2水平,其對植物應對惡劣的環境條件具有重要意義。 

      研究成果于202171日在線發表于國際學術期刊New Phytologist。金京波研究組王瓊麗博士、劉鵬博士和在讀博士生荊華為文章的共同第一作者,金京波研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金及中國科學院項目的支持。 

      文章鏈接

    RPN1a-JMJ27模塊調控植物旱脅迫響應的模式圖

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