DNA甲基化調控魴及轉錄起始位點.pdf

1、印記是一種表觀遺傳學現(xiàn)象，即親本等位基因的選擇性表達取決于親本的來源，與正反交無關。植物中，多數(shù)印記表達是在發(fā)育種子的胚乳中觀察到的。首個在分子生物學水平確定的印記基因為擬南芥MEDEA(MEA)基因，為母本特異性表達基因，對種子發(fā)育具有重要作用。目前，擬南芥和玉米中各有11個已報道的印記基因，水稻胚乳中已報道的有200多個印記基因。但印記基因依賴于親本來源的特異性表達調控機制尚不清楚。
　　本文通過亞硫酸鹽測序和染色質免疫沉淀等

2、研究方法，分析了DNA甲基化和組蛋白H3K27me3甲基化對水稻三個印記位點(Os12g08780、Os11g36470、Os01g69110)的修飾和調控。Os12g08780為植物生長素合成基因OsYUCCA11。胚和葉片中，OsYUCCA11雙親本均受DNA甲基化修飾且正常表達。胚乳中，僅父本等位基因進行表達，其受DNA甲基化修飾，且CG甲基化高達80-95％;而母本等位基因發(fā)生沉默并伴隨低甲基化和H3K27me3甲基化的富集。這

3、種親本等位基因的差異性表達調控方式與擬南芥中已報道的PHERES1和YUCCA10基因的調控方式相類似，證明這類生物素合成基因在印記調控機制上是保守的。
　　Os01g69110為Yellow2-like基因，編碼一個類似果蠅轉錄因子ENHANCER OF YELLOW2蛋白。胚乳表達檢測顯示，親本除正常轉錄外，能夠產(chǎn)生一個較長的特異性母本轉錄物，起始位點位于父本轉錄位點上游700bp左右。母本等位基因的上游側翼區(qū)存在DNA低甲基

4、化，激活母本特異性轉錄啟動子，產(chǎn)生增加25個氨基酸的長母本轉錄物。父本等位基因的相應區(qū)域則存在高度DNA甲基化，抑制長轉錄物的轉錄起始。其他組織中，DNA甲基化抑制上游轉錄起始，無非特異性轉錄物產(chǎn)生。以上結果證明，長轉錄物經(jīng)剪切后產(chǎn)生一個在原有cDNAATG上游加一個ATG插框的mRNA。
　　Os11g36470編碼一個泛素水解酶類似基因。胚乳中檢測到存在被截切的母本轉錄物，在其他組織中也有低水平表達。父本等位基因表現(xiàn)基因體DN

5、A甲基化，并產(chǎn)生全長的轉錄物。而母本的等位基因在基因體的5'端存在DNA低甲基化，同時轉錄起始與啟動子下游。來自子母本等位基因的被截切的母本轉錄物，可能被翻譯成短的多肽，但是缺乏主要的催化結構域，表明這一基因產(chǎn)物可能沒有功能，因此，在胚乳中，將以父本特異性表達形式行使功能。
　　經(jīng)DNA甲基化抑制劑5-氮雜胞苷或zebularine處理水稻種子后，發(fā)現(xiàn)處理后幼苗的yellow2-like產(chǎn)生長的轉錄物，同時來自泛素水解酶的短轉錄物