Polycomb組蛋白與染色質相互作用的關鍵機制

　　2021年6月，Genome Research雜志在線發表了法國巴黎薩克雷大學植物科學研究所Moussa Benhamed教授為通訊作者題為“Polycomb-dependent differential chromatin compartmentalization determines gene coregulation in Arabidopsis”的研究論文，該研究整合了多種三維基因組學分析方法，揭示了擬南芥中Polycomb 相關的組蛋白修飾與染色質相互作用的關鍵機制。

　　在動物中，Polycomb遠端 H3K27me3標記間可以建立相互作用，形成抑制性染色質中心。在植物中，越來越多的證據表明 H3K27me3 可以直接或間接地調節染色質之間的相互作用，但是具體機制尚不清楚。為了破譯 H3K27me3 動態變化與染色質間相互作用的影響，Moussa Benhamed教授團隊結合了遺傳學、轉錄組學和多種 3D 表觀基因組學方法, 通過分析組蛋白 H3K27me3 甲基化或去甲基化相關的缺陷型擬南芥突變體，發現了H3K27me3與長距離間染色質成環作用密切相關。H3K27me3 水平的降低會導致 Polycomb 相關抑制域內的相互作用減少，且H3K27 甲基轉移酶 clf 突變體中 H3K27me3 水平較低的區域與標有 H3K9ac（一種與活性轉錄相關的組蛋白修飾）的區域建立了新的相互作用，表明 H3K27me3 水平的降低誘導了染色質結構的全局重構。

　　綜上所述，該研究表明 3D 基因組與控制染色質相互作用的可逆組蛋白修飾密切相關， H3K27me3 可作為遠距離基因共調控的關鍵特征。為植物染色質動力學研究提供了新的視角。

　　Work model

　　法國巴黎薩克雷大學博士研究生黃瑩為該文第一作者，此研究受中國國家留學基金委（China Scholarship Council, CSC）資助。