Nature Genetics報道植物生殖細胞中新的甲基化重編程機制

DNA甲基化（DNA methylation）引起染色質結構、DNA構象、DNA穩定性及DNA與蛋白質相互作用方式的改變，從而控制基因表達。DNA甲基化在動物發育過程中被廣泛重新編程，但是在開花植物的生殖細胞中是否發生了甲基化重編程調控基因表達尚不清楚。近日，英國John Innes Centre馮小琦（Xiaoqi Feng）博士研究組在Nature Genetics在線發表了題為「Sexual-lineage-specific DNA methylation regulates meiosis inArabidopsis」的研究論文。該研究首次報道了開花植物生殖細胞內也經歷甲基化重編程，並發現這個甲基化重編程是細胞行使功能的必要條件。美國AAAS旗下EurekAlert對馮小琦博士進行了採訪，並以「Breakthrough study reveals new insight into "immortal" plant cells」為題詳細介紹了這項研究。

該研究中，研究人員在擬南芥雄性性譜系中鑒定了一個特異的RNA介導的DNA甲基化（RNA-directed DNA methylation，RdDM），並發現這種特異RdDM在細胞減數分裂過程中調控基因表達。缺失這種特異性RdDM，會導致MPS1基因（也被稱為PRD2）的錯誤拼接，從而影響減數分裂。研究發現，在很多植物組織中的一些特定細胞都能利用這一甲基化重編程機制（de novo DNA methylation pathway）調控基因表達。因此，de novo DNA甲基化途徑參與了植物的許多生物學過程。

Model of male-sexual-lineage development inA. thaliana.

RdDM is important for the splicing ofMPS1and normal meiosis.

研究結果進一步加深了我們對植物生殖細胞如何傳遞和繼承DNA甲基化的了解，對於理解甲基化如何在傳代中保持穩定具有重要的意義。同時，該研究成果對如何利用表觀遺傳手段改良作物提供了新的視角。

關於馮小琦（Xiaoqi Feng）博士研究組的詳細信息請查看：

https://www.jic.ac.uk/directory/xiaoqi-feng/#

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