逆境中心等揭示以DTF1為中心的DNA甲基化調控新機制

　　5月1日，國際學術期刊《美國科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences) 在線發表了中科院上海生命科學研究院上海植物逆境生物學研究中心朱健康課題組和北京生命科學研究所何新建課題組的學術論文DTF1 is a core component of RNA-directed DNA methylation and may assist in the recruitment of Pol IV，文章介紹了DTF1蛋白作為RNA介導DNA甲基化過程中的一個核心組成部分的確定過程及其DTF1蛋白的分子機理，這一研究發現是表觀遺傳學領域的又一突破。

　　在基因組中有DNA和RNA兩種序列，不過除此之外還有許多調控基因的信息，稱為調控因子。這些調控因子雖然本身不改變基因的序列，但是卻可以通過基因修飾，蛋白質與蛋白質、蛋白質與DNA或蛋白質與其他分子的相互作用而影響和調節遺傳基因的功能和特性，并通過細胞分裂增殖周期來間接影響遺傳，這就是表觀遺傳學。表觀遺傳學可以實現在DNA序列沒有發生變化的情況下，改變基因功能并使這些功能可以遺傳，是當前生物學研究的熱點之一。

　　DNA甲基化就是表觀遺傳修飾方式中的重要一種。DNA甲基化有助于維持基因組的穩定，使基因組中的可轉座元件處于抑制的狀態，它還可以參與基因表達的調控。

　　此前研究表明，DTF1參與RNA介導DNA甲基化并可與RNA聚合酶Pol IV相互作用，但其作用的分子機理尚不清楚。此次的研究證實，DTF1在絕大部分的RdDM靶位點上都起作用，不僅是RNA聚合酶Pol IV產生24-nt所必需的，而且是全新DNA甲基化的建立所必需的。DTF1可與染色體重塑因子CLSY1相互作用。DTF1與同源蛋白DTF2均含有一個植物特異的蛋白結構域SAWADEE，可以特異性結合在K9位點被甲基化的組蛋白H3。這些數據表明DTF1可能通過結合有H3K9甲基化的核小體來招募RNA聚合酶Pol IV，揭示了一種以DTF1為中心的DNA甲基化調控新機制，為解釋RdDM靶位點的特異性提供了初步的線索。

　　文章的第一作者是張蘅博士和馬澤陽博士。張蘅博士2009年畢業于美國普度大學生物化學系并獲得博士學位，現擔任中國科學院上海植物逆境生物學研究中心朱健康課題組Junior Group Leader。文章的通訊作者是中國科學院上海植物逆境生物學研究中心首席科學家朱健康研究員和北京生命科學研究所何新建研究員。

箱形圖說明了產生小RNA區域的各個類型中小RNA水平和平均CHH、CG甲基化水平的分布情況。例如，dtf1.nrpd1類型表示這些區域的24-nt小RNA水平同時受DTF1和NRPD1影響。