倪挺课题组和董爱武课题组合作在《BMC Biology》发表表观遗传因子调控内含子保留的研究成果

我室倪挺课题组、董爱武课题组和美国国立卫生研究院朱钧课题组的合作研究“Position-specific intron retention is mediated by the histone methyltransferase SDG725”,于2018年4月30日在开放期刊BMC Biology在线发表。该研究发现水稻H3K36组蛋白甲基转移酶能够调控基因位置特异性的内含子保留(intron retention),这一研究为深入理解内含子保留的调控方式提供了重要线索。

       基因的可变剪接极大丰富了转录组和蛋白质组的多样性,并在众多生理、病理过程中发挥重要作用。内含子保留是可变剪接的一种重要形式,早期的研究发现植物中内含子保留现象广泛存在并具有重要生理功能,比如参与植物生长发育、抗逆性和果实成熟等。近年来的深度测序结果显示动物中也普遍存在内含子保留方式并参与基因表达的精细调控。倪挺课题组和朱钧课题组之前发表在Nucleic Acids Research上的合作研究表明:内含子保留介导的基因表达调控是免疫T细胞快速应答外界刺激的新方式。虽然内含子保留在植物和动物中的功能被不断发现,但有关内含子保留的上游调控机制仍所知有限。

       倪挺课题组、朱钧课题组与具有水稻表观遗传学研究成熟体系的董爱武课题组合作,通过分析两种水稻组蛋白H3K36甲基转移酶(SDG725和SDG708)缺失突变体的转录组数据,发现相比野生型,SDG725敲低的突变体株系中,保留水平上调的内含子更多地出现在基因的5′ 端,而保留水平下降的内含子更多地出现在基因的3′ 端。而SDG708敲低的突变体株系则并没有出现这种内含子保留位置特异性的改变。为了进一步理解这种内含子保留位置的特异性改变,研究者分别对H3K36me1/me2/me3这三种甲基化形式进行了染色体免疫共沉淀结合深度测序的分析,发现H3K36me2/me3这两个修饰与内含子保留的位置改变呈现一致性,提示H3K36me2和H3K36me3单独的位置改变可部分解释内含子保留的位移,而两者的联合可更好地解释内含子保留的位移。该工作发现内含子保留的位置特异性改变这一新现象及其潜在调控因素,丰富了对内含子保留这一重要基因表达调控方式的认识。

位置特异性内含子保留水平的改变与组蛋白修饰密切相关


       该项工作获得了国家自然科学基金、国家重大科学研究计划及中组部青年千人计划的支持。复旦大学为第一单位,复旦大学魏刚、刘坤朋和谌婷为共同第一作者。复旦大学倪挺、董爱武和美国国立卫生研究院朱钧为论文共同通讯作者。

全文链接:https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-018-0513-8

发布日期:2018/4/30