中科院植物所研究发现DNA甲基化修饰精准调控植物生物钟周期

中国科学院植物研究所王雷研究组发现DNA甲基转移酶抑制剂处理可以显著延长拟南芥生物钟周期，而且CG类型甲基化降低的met1-3突变体和non-CG类型甲基化丧失的drm1、drm2、cmt2、cmt3（ddc2c3）4个突变体都表现出生物钟周期延长的表型。研究人员通过转录组与拟南芥甲基化组数据联合分析鉴定到7个转录水平在met1-3和ddc2c3突变体中上升，而且启动子区域甲基化水平显著下降的基因，包括一个编码底物未知的F-box类E3泛素连接酶SDC。相应的，SDC过表达株系的生物钟周期明显延长，而ddc2c3、sdc突变体的生物钟周期则与野生型一致，说明SDC是介导DNA甲基化修饰调控生物钟周期的关键因子。蛋白互作筛选发现SDC蛋白可与已知参与生物钟周期调控的F-box类E3泛素连接酶蛋白ZTL互作，并促进其降解。遗传学证据表明ZTL及其底物TOC1在遗传上作用于ddc2c3的下游。该研究系统解析了SDC通过蛋白级联降解途径SDC-ZTL-TOC1介导DNA甲基化精细调控生物钟周期的机制，也为哺乳动物或其他真核生物DNA甲基化调控生物钟周期提供了理论借鉴。

相关研究成果于2021年3月2日在线发表在《Nucleic Acids Research》上。