拟南芥中 H2A.Z 富集和变体组成的扰动足以以位点特异性的方式改变 H3K27me3 的分布和丰度

《BMC Plant Biology》：Perturbation of H2A.Z enrichment and variant composition in Arabidopsis thaliana is sufficient to alter H3K27me3 distribution and abundance in a locus-specific fashion

　　

摘要

背景

H3K27me3是一种与转录抑制相关的组蛋白修饰，在动植物分化和发育过程中起关键作用。H2A.Z是H2A的一种组蛋白变体，在拟南芥中常与H3K27me3共定位。以往的基因组范围研究提出了H2A.Z可能参与植物中H3K27me3稳态维持的可能性。为了研究H2A.Z对H3K27me3的贡献，我们使用了hta9 hta11植物，该突变体在编码H2A.Z的三个基因中的两个基因上存在缺陷。

结果

使用定量siQ-ChIP流程检测H2A.Z富集情况，结果显示hta9 hta11植物中H2A.Z丰度全局性降低了两倍。通过质谱分析hta9 hta11植物染色质中组蛋白丰度，证实了H2A.Z的全局性减少，并发现H2A.Z变体的相对丰度也发生了改变。对H3K27me3的类似表征显示，hta9 hta11植物基因组中这种组蛋白修饰的归一化分布发生了改变。hta9 hta11植物中未表达基因位点的H3K27me3全局丰度略有下降，并且数百个个体位点表现出H3K27me3富集减少。此外，在hta9 hta11植物中表现出差异表达的基因中，被H3K27me3标记的基因显著过度代表。有趣的是，我们的分析提出了这种可能性：hta9 hta11幼苗中转录调节因子FUS3的异位表达可能导致了靶基因H3K27me3富集的改变。

结论

我们的综合分析表明，H2A.Z的扰动足以以位点特异性方式改变H3K27me3稳态，这与这些保守的染色质特征在植物中存在功能关系的说法一致。