中科院植物所研究發現DNA甲基化修飾精準調控植物生物鐘周期

中國科學院植物研究所王雷研究組發現DNA甲基轉移酶抑制劑處理可以顯著延長擬南芥生物鐘周期，而且CG類型甲基化降低的met1-3突變體和non-CG類型甲基化喪失的drm1、drm2、cmt2、cmt3（ddc2c3）4個突變體都表現出生物鐘周期延長的表型。研究人員通過轉錄組與擬南芥甲基化組數據聯合分析鑒定到7個轉錄水平在met1-3和ddc2c3突變體中上升，而且啟動子區域甲基化水平顯著下降的基因，包括一個編碼底物未知的F-box類E3泛素連接酶SDC。相應的，SDC過表達株系的生物鐘周期明顯延長，而ddc2c3、sdc突變體的生物鐘周期則與野生型一致，說明SDC是介導DNA甲基化修飾調控生物鐘周期的關鍵因子。蛋白互作篩選發現SDC蛋白可與已知參與生物鐘周期調控的F-box類E3泛素連接酶蛋白ZTL互作，并促進其降解。遺傳學證據表明ZTL及其底物TOC1在遺傳上作用于ddc2c3的下游。該研究系統解析了SDC通過蛋白級聯降解途徑SDC-ZTL-TOC1介導DNA甲基化精細調控生物鐘周期的機制，也為哺乳動物或其他真核生物DNA甲基化調控生物鐘周期提供了理論借鑒。

相關研究成果于2021年3月2日在線發表在《Nucleic Acids Research》上。