植物所揭示組蛋白H3K9甲基化修飾調控植物干旱脅迫響應的新機制

　　組蛋白H3K9me2修飾主要富集在異染色質區域，促進轉座子及其他重復序列的沉默。有趣的是，H3K9me2修飾還富集在基因區域，且干旱脅迫響應基因的誘導表達與H3K9me2修飾水平降低相關，但H3K9me2修飾調控植物干旱脅迫響應的分子機理尚不清楚。

　　中國科學院植物研究所研究員金京波團隊解釋了擬南芥JMJ27介導的組蛋白H3K9去甲基化修飾正調控植物干旱脅迫響應的分子機理。研究人員發現一個JmjC功能域包含蛋白JMJ27的突變體具有旱敏感表型。進一步研究發現，JMJ27具有組蛋白H3K9去甲基化酶活性，并通過其酶活性正調控植物干旱脅迫響應。研究人員利用RNA-seq分析，鑒定出JMJ27調控基因GOLS2和RD20（兩個旱脅迫響應的正調節因子）。進一步研究發現JMJ27與GOLS2和RD20基因組結合，并通過降低這些基因的H3K9me2水平，抑制這些基因的沉默。研究人員還利用蛋白組學等手段鑒定出26S蛋白酶體的一個亞基RPN1a與JMJ27互作，并負調控JMJ27積累。在干旱脅迫條件下，RPN1a蛋白水平下降，導致JMJ27在GOLS2和RD20基因位點的豐度增高，從而增強了這些基因的轉錄激活。這些結果表明RPN1a-JMJ27模塊精細調控H3K9me2水平，其對植物應對惡劣的環境條件具有重要意義。

　　該研究成果于近日在線發表在New Phytologist上。該研究得到了國家自然科學基金及中科院項目的支持。

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RPN1a-JMJ27模塊調控植物旱脅迫響應的模式圖