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《Genome Biology》发表吴玉峰教授课题组“N4-acetyldeoxycytosine DNA modification marks euchromatin regions in Arabidopsis thaliana”

发布人: 发布日期: 2022-01-06 浏览次数:

2022年1月3日,农学院吴玉峰教授课题组在国际著名学术期刊Genome Biology在线发表了题为“N4-acetyldeoxycytosine DNA modification marks euchromatin regions in Arabidopsis thaliana”的研究论文。该研究首次在高等植物(拟南芥、水稻、玉米)和动物(人、小鼠)基因组DNA中鉴定到胞嘧啶乙酰化修饰(N4-acetyldeoxycytosine,4acC),并初步揭示其表观生物学功能。研究结果拓宽了表观遗传的研究领域,丰富了基因转录表达的表观调控网络。

DNA和RNA上存在多种多样的化学修饰,如5mC/m5C、6mA/m6A等。目前,在生物基因组DNA上已鉴定到至少17种化学修饰,而在RNA上鉴定到的化学修饰种类则多达170余种。其中,多种化学修饰类型在DNA和RNA上同时存在,它们对基因转录调控、细胞命运的决定、生长发育及响应环境信号等过程起到关键的调控作用。因此,发现新型核酸修饰并揭示其表观调控作用对于解释生命体系的复杂性和多样性具有重要的科学意义。

该研究分别在拟南芥和玉米中绘制了4acC修饰图谱,发现4acC修饰主要分布于拟南芥常染色质区域,在蛋白编码基因的转录起始位点(TSS)附近丰度最高,其修饰丰度与基因转录表达水平呈显著正相关。此外,相关性分析表明4acC与活性组蛋白标记(如H3K4me2/3、H3K36me3、H3K9ac等)显著共定位,但与5mC分布相互独立,它们交互作用共同参与基因转录表达调控。


拟南芥基因组DNA 4acC修饰分布模式图

该论文的署名单位为南京农业大学,青年教师王帅和博士生谢海蓉、毛飞为共同第一作者,吴玉峰教授为通讯作者。康奈尔大学Jian Hua教授、南京农业大学高夕全教授和熊波教授、江苏省农业科学院靳红梅教授参与了该研究。南京农业大学杨东雷教授和马洪雨教授分别在实验材料和质谱检测中提供了帮助。该研究得到了国家自然科学基金(32000207)、江苏省自然科学基金(BK20180525)、中央高校基本科研业务费(KJQN202101,JCQY201901)、作物遗传与种质创新国家重点实验室创新项目和江苏省现代作物生产协同创新中心的资助。


论文链接:https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-021-02578-7