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转座子(TEs)重复序列特性及短读长测序局限阻碍了人们对其调控潜能的认知。研究人员开展玉米基因组相关研究,利用长读长染色质纤维测序(Fiber - seq),揭示了可及染色质区域等,明确 TEs 调控机制,为植物表观遗传研究提供新视角。
长读长染色质分析揭示:(1)一类新的可及染色质区域(ACRs);(2)单个长末端重复反转录转座子(LTR retrotransposons)内的可及性;(3)弥散可及性、基因体甲基化和 hAT 转座子插入之间的关系。
摘要:开花植物的基因组大部分由转座子(TEs)组成,其中一些转座子可调节基因的调控和功能。然而,TEs 的重复性质以及通过短读长测序定位单个 TEs 的困难,阻碍了我们对其调控潜能的理解。在这里,研究表明长读长染色质纤维测序(Fiber - seq)能够全面识别玉米基因组中的可及染色质区域(ACRs)和 CpG 甲基化。研究发现,年轻 TEs 具有典型的 ACR 模式,且该模式会随着进化而退化,这使得 TE 增强子优先被一种新的植物特异性表观遗传特征标记:同时存在高 CpG 甲基化和染色质可及性。研究还表明,TE 的 ACRs 可被用作基因启动子,含有 ACRs 的 TEs 能够促进基因扩增。最后,研究揭示了一种普遍存在的表观遗传特征 —— 低 5 - mCpG 甲基化和弥散的染色质可及性,它可引导 TEs 定位到特定基因座,包括引发 McClintock 发现 TEs 的那些基因座。