發(fā)布時間：2021-04-12 18:29

　　DNA甲基化狀態(tài)是由從頭合成的甲基化、維持型甲基化和DNA主動去甲基化動態(tài)調(diào)控的結(jié)果,由不同調(diào)節(jié)途徑靶向各種酶的催化。5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶/裂解酶ROS1（REPRESSOR OF SILENCING1）是一種DNA去甲基化酶,能夠通過啟動堿基切除修復(fù)途徑完成DNA主動去甲基化。介紹了植物中DNA主動去甲基化途徑中的去甲基化酶和調(diào)節(jié)因子;ROS1介導(dǎo)的DNA主動去甲基化的途徑;DNA主動去甲基化酶ROS1在各種植物不同發(fā)育過程中的作用,包括負(fù)調(diào)控印記基因表達(dá)和種子休眠、調(diào)控水稻籽粒品質(zhì)、影響植物氣孔發(fā)育等。 

【文章來源】：生物技術(shù)通報. 2020,36(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

植物ROS1同源蛋白系統(tǒng)進(jìn)化

ROS1介導(dǎo)的DNA主動去甲基化過程中產(chǎn)生3"羥基后，下游的聚合酶和連接酶可以在這個缺口填充未甲基化的胞嘧啶。迄今為止，在擬南芥DNA主動去甲基化的最后一步中起作用、產(chǎn)生磷酸二酯鍵并連接DNA鏈兩端的DNA連接酶是AtLIG1（圖2），而這個途徑中的DNA聚合酶作用尚不清楚。LIG1對于母體印跡基因的去甲基化和活化是必不可少的[22-23]。通過共免疫定位測定，發(fā)現(xiàn)AtLIG1與核質(zhì)灶中的ROS1共定位，與細(xì)胞核和核質(zhì)中的APE1L共定位，與核質(zhì)中ZDP共定位，表明AtLIG1與ROS1、APE1L、ZDP在DNA主動去甲基化途徑中一起發(fā)揮作用[23]。雜合突變體atlig1-1(Col背景）和atlig1-3(C24背景）植株的生長發(fā)育均出現(xiàn)異常，LIG1的RNAi系也表現(xiàn)出嚴(yán)重的矮化表型，通過亞硫酸氫鹽測序證實AtLIG1 RNAi系在CG背景下顯示該基因座處的DNA高甲基化，進(jìn)一步證明AtLIG1是去甲基化過程中的重要組成部分[23]。2 植物體中去甲基化酶ROS1的調(diào)節(jié)機制

DNA甲基化和DNA去甲基化動態(tài)調(diào)控ROS1的表達(dá)。有研究顯示DNA修復(fù)因子——DNA損傷結(jié)合蛋白2(DNA damage-binding protein 2,DDB2）通過與RdDM途徑的調(diào)控因子AGO4相互作用來控制從頭合成的DNA甲基化[40]，它刺激甲基化和抑制去甲基化，且能作為ROS1表達(dá)的轉(zhuǎn)錄抑制因子，從而調(diào)節(jié)其DNA甲基化水平。據(jù)報道，DNA甲基化變化引起的ROS1上調(diào)可以導(dǎo)致DDB2功能障礙[41]。DDB2還直接與2個下游DNA去甲基化因子ZDP和APE1L相互作用，并刺激它們的活性[42]�？傊�，DDB2通過對堿基切除修復(fù)途徑中上游ROS1和下游ZDP和APE1L的影響在一定程度上調(diào)控去甲基化酶ROS1的去甲基化水平。3 植物體中ROS1主動去甲基化的生物學(xué)功能

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A group of SUVH methyl-DNA binding proteins regulate expression of the DNA demethylase ROS1 in Arabidopsis[J]. Xinlong Xiao,Jieqiong Zhang,Tao Li,Xing Fu,Viswanathan Satheesh,Qingfeng Niu,Zhaobo Lang,Jian-Kang Zhu,Mingguang Lei.  Journal of Integrative Plant Biology. 2019(02)
[2]A methylated-DNA-binding complex required for plant development mediates transcriptional activation of promoter methylated genes[J]. Qiang-Qiang Zhao,Rong-Nan Lin,Lin Li,She Chen,Xin-Jian He.  Journal of Integrative Plant Biology. 2019(02)



本文編號：3133770