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植物跨代遗传获突破!冯小琦揭示了植物生殖细胞特异DNA甲基化重编程分子机制

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2021年7月2日,英国约翰英纳斯研究所冯小琦团队在 Science 发表了题为“Nurse cell- derived small RNAs define paternal epigenetic inheritance in Arabidopsis”的研究论文,该研究发现雄性生殖系中的基因组甲基化是由转座子转录不完全的小干扰 RNA (siRNA) 引导的。这些生殖细胞 siRNA 使生殖细胞转座子沉默,并在精子中建立遗传的甲基化模式,从而跨代保持植物基因组的完整性。

本研究系统地揭示了拟南芥雄性生殖发育过程中,绒毡层细胞表达的CLSY3在HyperTE 位点催化产生大量24-nt sRNA,随后被转移到减数分裂细胞中,介导HyperTE和MetGene上DNA甲基化的形成,最终调控靶标基因表达和维持生殖细胞基因组的稳定性。这一发现不仅诠释了RdDM通过特别招募Pol IV 及sRNA碱基错配形成细胞特异的甲基化模式的分子机制,而且翻开了被子植物跨代表观遗传机制的新篇章。

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