粗糙脉孢菌DNA甲基化调控的分子遗传机制

摘要

DNA甲基化和组蛋白H3K9甲基化修饰是两种广泛存在于真核生物钟的表观遗传修饰现象,通常与转录沉默和异染色质形成有关,对于真核生物正常发育十分重要.虽然主要模式生物钟DNA甲基转移酶及组蛋白H3K9甲基转移酶已被鉴定,然而它们的调控机制还有待深入研究.粗糙脉孢菌是研究DNA甲基化和组蛋白H3K9三甲基化修饰的好材料.通过生化方法证明:Cu14与DDB1组成的E3泛素连接酶与组蛋白甲基转移酶DIM-5互作,形成复合体,介导DIM-5对组蛋白H3K9进行三甲基化修饰,进而引发DNA的甲基化修饰.还发现一个能与Cu14和DDB1互作的蛋白-DCAF26的基因缺失突变体中DNA甲基化修饰也丧失,该基因也参与到脉抱菌DNA甲基化的调控。深入的生化分析证明其调控的分子机制是帮助Cu14和DDB1与DIM-5形成复合体,从而介导组蛋白的甲基化和DNA的甲基化.本研究对真核生物表观遗传学修饰的建成机制进行了较深入的探索,为研究高等真核生物中复杂的表观遗传学调控机制提供了重要参考信息。