倪挺課題組和董愛武課題組合作在《BMC Biology》發(fā)表表觀遺傳因子調(diào)控內(nèi)含子保留的研究成果
我院倪挺課題組、董愛武課題組和美國國立衛(wèi)生研究院朱鈞課題組的合作研究“Position-specific intron retention is mediated by the histone methyltransferase SDG725”，于2018年4月30日在開放期刊BMC Biology在線發(fā)表。該研究發(fā)現(xiàn)水稻H3K36組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶能夠調(diào)控基因位置特異性的內(nèi)含子保留（intron retention），這一研究為深入理解內(nèi)含子保留的調(diào)控方式提供了重要線索。
基因的可變剪接極大豐富了轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組的多樣性，并在眾多生理、病理過程中發(fā)揮重要作用。內(nèi)含子保留是可變剪接的一種重要形式，早期的研究發(fā)現(xiàn)植物中內(nèi)含子保留現(xiàn)象廣泛存在并具有重要生理功能，比如參與植物生長發(fā)育、抗逆性和果實成熟等。近年來的深度測序結(jié)果顯示動物中也普遍存在內(nèi)含子保留方式并參與基因表達的精細調(diào)控。倪挺課題組和朱鈞課題組之前發(fā)表在Nucleic Acids Research上的合作研究表明：內(nèi)含子保留介導(dǎo)的基因表達調(diào)控是免疫T細胞快速應(yīng)答外界刺激的新方式。雖然內(nèi)含子保留在植物和動物中的功能被不斷發(fā)現(xiàn)，但有關(guān)內(nèi)含子保留的上游調(diào)控機制仍所知有限。
倪挺課題組、朱鈞課題組與具有水稻表觀遺傳學(xué)研究成熟體系的董愛武課題組合作，通過分析兩種水稻組蛋白H3K36甲基轉(zhuǎn)移酶（SDG725和SDG708）缺失突變體的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)相比野生型，SDG725敲低的突變體株系中，保留水平上調(diào)的內(nèi)含子更多地出現(xiàn)在基因的5′ 端，而保留水平下降的內(nèi)含子更多地出現(xiàn)在基因的3′ 端。而SDG708敲低的突變體株系則并沒有出現(xiàn)這種內(nèi)含子保留位置特異性的改變。為了進一步理解這種內(nèi)含子保留位置的特異性改變，研究者分別對H3K36me1/me2/me3這三種甲基化形式進行了染色體免疫共沉淀結(jié)合深度測序的分析，發(fā)現(xiàn)H3K36me2/me3這兩個修飾與內(nèi)含子保留的位置改變呈現(xiàn)一致性，提示H3K36me2和H3K36me3單獨的位置改變可部分解釋內(nèi)含子保留的位移，而兩者的聯(lián)合可更好地解釋內(nèi)含子保留的位移。該工作發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子保留的位置特異性改變這一新現(xiàn)象及其潛在調(diào)控因素，豐富了對內(nèi)含子保留這一重要基因表達調(diào)控方式的認識。
位置特異性內(nèi)含子保留水平的改變與組蛋白修飾密切相關(guān)
該項工作獲得了國家自然科學(xué)基金、國家重大科學(xué)研究計劃及中組部青年千人計劃的支持。復(fù)旦大學(xué)為第一單位，復(fù)旦大學(xué)魏剛、劉坤朋和諶婷為共同第一作者。復(fù)旦大學(xué)倪挺、董愛武和美國國立衛(wèi)生研究院朱鈞為論文共同通訊作者。
全文鏈接：https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-018-0513-8
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