《长链非编码RNA介导的核仁组装调控组蛋白表观遗传修饰的关键机制》

  • 来源专题:生物育种
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2023-05-23
  • 2023年5月18日,中国科学技术大学刘强团队在Nature Structural & Molecular Biology杂志上在线发表了题为Nucleolus assembly impairment leads to two-cell transcriptional repression via NPM1-mediated PRC2 recruitment 的文章,解析了长链非编码RNA-LoNA如何参与核仁三层结构的组装,调控组蛋白H3K27的甲基化修饰,从而参与早期胚胎发育过程的关键分子机制。揭示了核仁结构组装过程与组蛋白表观遗传的调控关系。
  • 原文来源:http://www.ebiotrade.com/newsf/2023-5/20230520070218811.htm
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    • 借助萤火虫荧光蛋白(LUC)筛选系统,发现在DNA去甲基化关键蛋白ROS1的突变体中,报告基因的启动子区域由于表观修饰的改变而导致LUC报告基因沉默。有趣的是即使ROS1基因的突变被恢复到野生型,LUC报告基因的沉默状态依然能够稳定地遗传到后代(后代株系称为WT-LUC')。沉默表达的LUC'能够使稳定表达的LUC发生基因沉默,新生成的LUC'不仅能够稳定遗传沉默状态,而且还能改变稳定表达的LUC使其成为LUC'。遗传学分析表明:等位遗传的发生与维持依赖于多拷贝重复序列上DNA甲基化水平(尤其是CG和CHG甲基化)的升高和组蛋白异染色质化,形成一种稳定的、不可逆转的基因沉默状态;其维持和传递的过程是在DNA甲基化,组蛋白修饰和小分子RNA多重基因沉默途径相关重要蛋白的共同参与下,使该位点的沉默状态稳定地遗传给子代和等位位点。 等位遗传的存在并非是一个偶然事件,而是生物适应环境的一个重要表现,对于植物尤其重要。发生等位遗传的亲本传递了一个环境变化的讯号,从而使后代可以和其亲本一样在类似环境下生存,这样更有利于提高植物对环境的适应性。该研究成果系统地解析了DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等在等位遗传发生、维持与传递过程中的重要贡献。解析等位遗传的分子机制,将为植物响应环境应答,作物分子设计育种提供一套新的理论基础和指导。
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:huangcui
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    •  近年来,越来越多的研究发现,表观遗传调控对于许多生理过程都发挥着非常重要的作用。 HIRA 作为组蛋白的分子伴侣,在表观调控中具有不可替代的位置,HIRA 与原肠胚的发育、受精、神经转录及可塑性都有着非常密切的关系,并且当它被敲除后会出现胚胎致死的现象。但 HIRA 在脑发育过程中是否发挥作用一直是没有解决的科学问题。        该研究通过体内电转及体外转染的手段,观察 HIRA 敲低后对于神经前体细胞增殖和分化以及细胞形态的影响,发现 HIRA 在神经前体细胞中表达,且 HIRA 敲降减少了前体细胞增殖,增加了末端分化以及细胞循环的退出,最终导致了未成熟的神经元的分化。除此之外,我们发现 HIRA 能招募 H3K4 三甲基转移酶 Setd1A ,增加了 H3K4me3 水平,加强了 beta-catenin 启动子的活性,从而增加了 beta-catenin 的表达。重要的是,过表达 HIRA , HIRA 的 N 端以及 beta-catenin 能够回救 HIRA 敲降造成的神经发生的异常。这些数据表明 HIRA 与 Setd1A 协调作用调控了 beta-catenin 的表达并且调控了神经发生。以上发现建立了 “组蛋白密码”识别新机制,拓展了表观遗传修饰的外延,为脑发育以及疾病探索提供了非常新颖的表观遗传调控机理。