生物谷報道：來自美國加州大學(xué)河濱分校植物科學(xué)系,，植物分子生物學(xué)中心，普渡大學(xué)園藝及園林系的研究人員發(fā)現(xiàn)了組蛋白H2B去泛素化（deubiquitination）在表觀遺傳DNA甲基化和異染色質(zhì)沉默方面的調(diào)控作用,，在DNA甲基化修飾與泛素化之間建立了新聯(lián)系,，也為DNA甲基化修飾研究提出了新觀點，這一研究成果公布在6月7日Nature上,。
這一文章的通訊作者是加州大學(xué)河濱分校的朱健康教授,，其早年畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，現(xiàn)任加州大學(xué)河濱分校教授,，整合基因研究所所長,，2005年被聘為中國農(nóng)業(yè)大學(xué)長江學(xué)者講座教授。
在基因組中除了DNA和RNA序列以外，還有許多調(diào)控基因的信息,，它們雖然本身不改變基因的序列,，但是可以通過基因修飾，蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì),、DNA和其它分子的相互作用,，而影響和調(diào)節(jié)遺傳的基因的功能和特性，并且通過細(xì)胞分裂和增殖周期影響遺傳,，這就是表觀遺傳學(xué)（epigenetics）,。
在表觀遺傳學(xué)研究中，小分子RNAs（Short interfering RNAs,，siRNAs）可以引導(dǎo)DNA甲基化,，以及異染色質(zhì)組蛋白修飾，導(dǎo)致序列特異性轉(zhuǎn)錄基因沉默,。目前已知動物和酵母組蛋白H2B能單泛素化（monoubiquitinate）,，這能調(diào)控H3組蛋白的甲基化，但是組蛋白泛素化與DNA甲基化之間的關(guān)系仍然屬于這一領(lǐng)域的一個未解之謎,。
在這篇文章中,，研究人員發(fā)現(xiàn)一種擬南芥去泛素化酶（deubiquitination enzyme）的突變：SUP32/UBP26能減少組蛋白H3賴氨酸9的去甲基化，抑制siRNA指導(dǎo)的DNA甲基化,，以及轉(zhuǎn)基因和轉(zhuǎn)座子的異染色質(zhì)沉默,。
同時研究人員也發(fā)現(xiàn)擬南芥組蛋白H2B在賴氨酸143位可以發(fā)生單泛素化，并且在sup32突變株中,，H2B泛素化及H3賴氨酸4的三甲基化的水平也增加了,。這些都說明SUP32/UBP26引起的H2B去泛素化是異染色質(zhì)組蛋白H3甲基化和DNA甲基化的一種必要元素。
原始出處：
Nature 447, 735-738 (7 June 2007) | doi:10.1038/nature05864; Received 23 February 2007; Accepted 24 April 2007
Control of DNA methylation and heterochromatic silencing by histone H2B deubiquitination
Vaniyambadi V. Sridhar1,4, Avnish Kapoor1,4, Kangling Zhang2, Jianjun Zhu3, Tao Zhou3, Paul M. Hasegawa3, Ray A. Bressan3 & Jian-Kang Zhu1
Center for Plant Cell Biology and Department of Botany and Plant Sciences,
Mass Spectrometry Facility, Department of Chemistry, University of California, Riverside, California 92521, USA
Department of Horticulture and Landscape Architecture, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47907, USA
These authors contributed equally to this work.
Correspondence to: Jian-Kang Zhu1 Correspondence and requests for materials should be addressed to J.-K.Z. (Email: [email protected]).
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Epigenetic regulation involves reversible changes in DNA methylation and/or histone modification patterns1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Short interfering RNAs (siRNAs) can direct DNA methylation and heterochromatic histone modifications, causing sequence-specific transcriptional gene silencing1, 4, 8, 9. In animals and yeast, histone H2B is known to be monoubiquitinated, and this regulates the methylation of histone H3 (refs 10, 11). However, the relationship between histone ubiquitination and DNA methylation has not been investigated. Here we show that mutations in an Arabidopsis deubiquitination enzyme, SUP32/UBP26, decrease the dimethylation on lysine 9 of H3, suppress siRNA-directed methylation of DNA and release heterochromatic silencing of transgenes as well as transposons. We found that Arabidopsis histone H2B is monoubiquitinated at lysine 143 and that the levels of ubiquitinated H2B and trimethyl H3 at lysine 4 increase in sup32 mutant plants. SUP32/UBP26 can deubiquitinate H2B, and chromatin immunoprecipitation assays suggest an association between H2B ubiquitination and release of silencing. These data suggest that H2B deubiquitination by SUP32/UBP26 is required for heterochromatic histone H3 methylation and DNA methylation.
附:
朱健康教授
1987年 畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)土化系
1990年 取得加州大學(xué)河畔分校植物學(xué)碩士學(xué)位
1993年 獲得普渡大學(xué)植物生理學(xué)博士學(xué)位
1993－－1996朱健康隨后任教于紐約市洛克斐勒大學(xué)與阿拉巴馬州奧本大學(xué),，教授植物生物學(xué)
1996年 轉(zhuǎn)赴亞利桑那大學(xué)吐桑分校任教,，2000年成為該校植物學(xué)系教授
現(xiàn)任美國加州大學(xué)河濱分校教授，整合基因研究所所長,，兼任國際著名學(xué)術(shù)刊物《Plant Physiology》、《Plant Molecular Biology》副主編,。
朱健康教授為植物抗逆分子生物學(xué)領(lǐng)域世界級領(lǐng)軍人物之一,，其及其領(lǐng)導(dǎo)的實驗室在植物抗旱、耐鹽與耐低溫方面的研究碩果累累,，在國內(nèi)外享有聲譽,，他的實驗室已在《Cell》、《Science》,、《Gene&Development》,、《Plant Cell》、PNAS等國際著名學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文40余篇。
