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陈雪梅综述：植物中的非编码RNA和DNA甲基化概述
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植物中的非编码RNA和DNA甲基化概述 http://nsr.oxfordjournals.org/content/1/2/219.full http://nsr.oxfordjournals.org/content/1/2.toc http://www.nsr.org.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=nwu003 DNA甲基化是一种典型的表观遗传修饰，可以改变相关基因的转录活性，或者通过抑制转座元件调控基因组的稳定性。尽管这是一种典型的修饰方式，但是对于甲基化的模式以及甲基化调控的通路，动植物既有共同的途径，又有各自特异的调控方式。加州大学河滨分校的陈雪梅院士撰文“Non-coding RNAs and DNA methylation in plants”，介绍以拟南芥为代表的植物中的非编码RNA和DNA甲基化研究。 综述首先描述了植物DNA甲基化的分布模式。相比较于动物，植物的甲基化模式更加的复杂。动物中的大部分胞嘧啶甲基化发生在CG位点，非CG位点（CHG,CHH）甲基化仅在胚胎干细胞和神经元中可见。而植物中的以上三种位点的胞嘧啶甲基化均可广泛发生。在基因组分布上，近着丝粒区富含转座子或者重复序列上，该区域的胞嘧啶均可以被高度的甲基化，发挥转座子沉默的功能。在某些编码蛋白的基因区域，也可见CG位点的甲基化，但功能有待于研究。大豆、水稻等植物中显示了同样的基因组甲基化分布模式。 进一步，综述详细介绍了植物DNA甲基化建立、甲基化维持以及去甲基化的动态变化中的各个通路及分子。植物DNA甲基化的建立是通过RNA指导的DNA甲基化（RdDM）途径介导的，作者详细介绍了拟南芥中的RdDM的途径，组成以及步骤。细胞分裂后需要传递甲基化信息，对于甲基化的维持，CG, CHG, CHH位点采用不同的机制。综述分别重点讨论了以MET，CMT3，DRM2，CMT2在上述三种位点甲基化模式维持中的作用。去甲基化则有DNA复制过程中的被动去甲基化和DNA糖基化酶介导的主动去甲基化过程。 DNA甲基化的模式不仅在细胞分裂的过程传递，而且可以遗传到下一代个体，并可以具有性状分离。和遗传突变一样，基因组复制过程中同样也可以发生DNA甲基化的随机自发突变。而蛋白编码基因区域的表观遗传突变几率高于其他区域，有的甚至改变了基因的表达模式，这对于植物表型的多样性和适应性很有必要。 尽管已经取得了一定的进展，但是对于植物的DNA甲基化，仍有很多未解之谜。如DNA甲基化信号通路中的蛋白是如何被精确引导并限制在目的位点发生作用而不干扰临近基因区域？这些有趣的问题，仍值得继续探索。 |
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2016-01-19 16:57:51, 782.49 K
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