稻瘟病是危害水稻生产最严重的病害之一。稻瘟病菌基因组携带许多分泌蛋白编码基因。这些基因精准的转录调控对于病原菌生存至关重要。已知丝状真菌中大部分分泌蛋白都分布于富含转座元件(transposable elements, TE)等重复序列的快速进化区,并受PRC2复合物中KMT6甲基转移酶介导的H3K27me3修饰调控而在菌丝体阶段沉默。但是,在转座子富集区(快速进化区)H3K27me3如何调控没有被修饰的分泌蛋白的表达尚未清楚。
近期,福建农林大学植物与微生物互作创新团队在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文),JIA) 在线发表了题为“Histone H3K27me3 methylation regulates the expression of secreted proteins distributed at fast-evolving regions through transcriptional repression of transposable elements”的论文。
该研究首先根据转座子(TE)含量将基因组分为快速进化区(TE富集区)和非快速进化区(基因富集区)。通过比较转录组学和染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)分析发现稻瘟病菌中PoKMT6甲基化转移酶介导的H3K27me3主要富集在快速进化区,并且这种修饰能沉默部分分泌蛋白和转座子。值得注意的是,在快速进化区,部分分泌蛋白基因没有被H3K27me3修饰,但仍然受到这种修饰的抑制。该研究进一步通过RNA-seq和ChIP-seq分析发现H3K27me3还可以通过修饰分泌蛋白基因附近的转座元件进而间接抑制基因的表达。
来源:农业科学微平台