《大豆表观遗传调控季节性温度依赖性生长的分子机制及其在中国南方的适应性研究》

  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2025-07-18
  • 研究比较了中国北方品种HH43、南方品种HX3和美国参考品种Wm82在南方冬季(SW)和夏季(SS)的生长差异。SW条件下植株高度显著降低且开花延迟,转录组聚类显示SW/SS形成明显分组。差异基因分析发现,SW中上调基因主要参与硫化合物代谢和类黄酮生物合成,而下调基因涉及微管运动和钙通道调控。KEGG分析揭示SS条件下能量代谢通路(如淀粉代谢)更活跃,而SW中应激相关的次级代谢通路(如花青素合成)被激活。
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  • 《Cell | 染色质状态依赖性调控和先导编辑的表观遗传操作》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-15
    • 2024年4月11日,华盛顿大学, HHMI Jay Shendure团队在Cell杂志上发表了题为Chromatin context-dependent regulation and epigenetic manipulation of prime editing的研究。该研究通过建立新的分子生物学方法,阐述了影响PE效率的表观遗传因子,并且开发出基于表观遗传“编辑”从而有效操纵PE效率的新方法。 首先,为了探究PE在不同染色质环境的工作效率,作者建立了一个T7-assisted reporter mapping assay,这个方法可以高效地定位所有随机插入基因组的PE reporter (synHEK3)。通过比较4000多个位点的编辑效率,作者发现PE效率与H3K79me2正相关,而且可以被表观遗传特性有效预测。通过深入分析,发现转录延伸是高效PE的决定因素。 其次,为了研究chromatin context-dependent regulation,即表观遗传环境(cis-chromatin environment)和反式作用因子的相互作用,作者开发了一种基于单细胞测序(sci-RNA-seq3)的技术。通过将该技术运用在PE和pooled genetic screen中,作者可以将细胞受到的遗传干扰和不同染色质环境中的PE响应联系起来,进而发现chromatin context-dependent regulator – HLTF。 最后,作者试图利用操纵编辑位点周围的表观遗传环境来改变编辑效率。通过CRISPRoff降低编辑基因的转录,PE效率能够被显著降低,证明了PE编辑效率和转录的紧密联系。反之,通过CRISPR activation对编辑基因启动子的预激活,PE效率可以被大幅提升。例如,对于基因CREB3L3,一个效率仅为5%的epegRNA在激活基因表达后,可以被提升到66%(16.5x)。作者还证明了此方法对多种细胞环境(K562,iPSCs),所有突变类型都有很好的提升效果。 此工作建立了一系列新的、可以用来研究chromatin context-dependent regulation的分子生物学方法。当运用在基因编辑中,作者发现了调控PE效率的重要因子。这些方法对研究其他chromatin-associated processes都会有广泛意义。
  • 《化学所在RNA表观遗传修饰的化学调控研究方面取得进展》

    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2019-03-30
    • RNA的表观遗传修饰是RNA调节基因表达的化学基础,利用新反应技术和新分子工具对RNA修饰进行精准调控对揭示RNA介导的遗传信息表达网络具有重要意义。然而由于RNA本身的不稳定性,使得在活细胞水平进行化学调控变得异常艰难。N6-甲基腺嘌呤(m6A)是真核生物最常见和最丰富的一种修饰,占甲基化修饰的80%以上。m6A修饰广泛参与调控mRNA的剪接、运输、稳定性和翻译效率等,并且与肥胖和肿瘤等多种生理功能异常及疾病相关。发展能够直接与m6A修饰进行相互作用的小分子化合物,以此实现在细胞水平上特异性识别m6A修饰并且进行选择性调控,更加精确地描绘RNA的修饰动态过程及其效应,具有十分重要的生物学意义和应用价值。   在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,中国科学院化学研究所分子识别与功能重点实验室研究员程靓团队长期从事该领域的基础研究,发展了一系列针对重要RNA表观遗传修饰的高选择、高灵敏、时空分辨的化学转化、荧光标记的原理和方法。他们前期报道了首例在蓝光照射下,维生素B2选择性促进核苷水平的m6A去甲基化研究(Chem. Commun. 2017, 53, 10734),为后续在细胞水平调控m6A奠定了基础。最近,他们和活体分析化学重点实验室研究员汪铭课题组合作,首次实现了化学小分子对RNA表观遗传修饰的直接干预。研究表明,核黄素单核苷酸(FMN)作为人工去甲基化酶,能够利用细胞中的氧气实现核苷、寡核苷酸以及活体细胞水平上的m6A去甲基化。FMN的作用方式是特异性地氧化N6-甲基取代的腺苷,而不是传统的作为甲基化酶的抑制剂或去甲基化酶的激动剂。即使在甲基化酶过表达的细胞中,FMN依然可以有效地下调m6A的表达水平,表明FMN有望作为新型的靶向m6A修饰的小分子抑制剂进行开发,对治疗由m6A过表达引起的生理疾病以及深入研究m6A的生物学功能提供了候选化合物。相关成果发表于《德国应用化学》