我室钱伟强研究组揭示拟南芥DNA主动去甲基化调控的新机制

      DNA甲基化(5mC)是重要的表观遗传学修饰之一,对维持物种的基因组稳定性、调控基因表达具有重要作用。DNA的甲基化过程和与之拮抗的去甲基化过程共同决定的基因组甲基化总水平及其分布模式。在拟南芥中,已有研究表明部分位点的主动去甲基化是以乙酰化酶(IDM1)所催化的该区域组蛋白H3的乙酰化为前提的,而这些区域多分布于短基因的串联重复区。钱伟强组通过生物化学等方法鉴定IDM1及其相关蛋白,进一步探索其在基因组中的分布机制。

      钱伟强组发现IDAP1IDM1 associated protein 1)和IDAP2IDM1复合体的新成员,其中IDAP1具有DDE_transposase保守结构域,而IDAP2具有myb_DNA bind保守结构域。进化分析支持IDAP1IDAP2是由PIF/HarbingerDNA转座子编码基因共同衍化而来。idap1idap2突变体与idm1ros1等主动去甲基化相关基因突变体相似,都会引起特异位点甲基化水平升高、转基因沉默和内源基因沉默的表型。在idap2突变体中IDM1无法发挥正常功能,他们进一步证明IDAP2作为DNA 结合蛋白起到引导IDM1识别靶位点的功能。该项研究首次报道转座子衍化基因在DNA主动去甲基化中发挥重要功能。

      该研究已于2016728日以标题为 “A Pair of Transposon-Derived Proteins Regulate Active DNA Demethylation in Arabidopsis”在EMBO Journal在线发表。钱伟强研究员为该文的通讯作者。生命学院博士后李琦,交叉学院研究生袁卫和生命学院研究生王小康为该文的共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金、蛋白质与植物基因研究国家重点实验室与北大-清华生命科学联合中心基金的资助。

论文链接:http://emboj.embopress.org/content/embojnl/early/2016/07/28/embj.201694284.full.pdf