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原题目：易基因｜Genome Biol：DNA甲基化正在玉米籽粒发育表观调控影响的讨论新转机
2022年3月9日，Genome Biology正在线揭晓了华中农业大学李青课题组团队题为“DNA demethylation affects imprinted gene expression in maize endosperm”的讨论论文。该讨论愚弄全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）与对应的转录组相合判辨揭示了DNA去甲基化酶影响籽粒发育干系基因表达的生物学功用及干系机造，为玉米籽粒产量的遗传更正供应了紧张表面支持。
DNA去甲基化爆发正在很多物种中，并涉及多种生物流程。然而玉米中DNA去甲基化的爆发和影响如故未知。玉米籽粒重要由胚和胚乳构成，基因表达正在籽粒发育流程中起着紧张的影响。印记气象是玉米胚乳中的一种特异表达形式，即来自双亲的等位基因正在胚乳中惟有一方表达，惟有母本等位基因表达的称为MEG（Maternally Expressed Genes），惟有父本等位基因表达的称为PEG（Paternally Expressed Genes）。然而，调控玉米籽粒胚乳印记基因表达的表观遗传学机造尚不明了。
作家对玉米中两个调控表观粉饰的要害基因（ZmROS1a和ZmROS1b，均属于B73遗传）举行周详的讨论。从野生型（WT）、ZmROS1a突变体、ZmROS1b突变体、ZmROS1a和ZmROS1b杂交的双突变体（ZmROS1ab）、WT（或双突变体）和自交系Mo17的F1杂交品系中网罗自花授粉14天后的胚和胚乳。样品当即正在液氮中冷冻，并积储正在-80°C中，随后举行WGBS、RNA-seq、表型和印迹判辨等。
作家判辨了编码DNA去甲基化酶的两个要害基因（ZmROS1a和ZmROS1b）功用缺失突变体。结果显示正在突变体中未检测到DNA甲基化明显蜕变，但正在基因和少许转座子周遭的突变体中检测到DNA甲基化程度增补。DNA甲基化程度的增补伴跟着基因表达下调更正，独特是正在胚乳中表达的基因中。母本印记基因表达和父本基因印记表达正在F1杂交品系中都爆发了蜕变（突变体为雌性亲本、野生型为雄性亲本），但正在互惠杂交中没有蜕变。其它，基因表达更正伴跟着等位基因特异性DNA甲基化程度区别，解说DNA甲基化的变异直接调控玉米胚乳印记基因的表达。结尾，作家阐明双突变体中的高甲基化与转录因子靶标维系位点的削减和基因表达的更正干系。
ZmROS1ab敏锐基因更有大概正在胚乳中浮现出区别表达。大个人ZmROS1ab敏锐DEG显示下调（P0.001）。ZmROS1ab敏锐DEG的机合表达形式。正在胚乳中表达的ZmROS1ab敏锐基因更有大概浮现出区别表达。正在胚乳中表达的ZmROS1ab敏锐DEG更大概浮现出下调。跨机合和ZmROS1ab突变体的ZmROS1ab敏锐 DEG的 DNA 甲基化谱。三种环境下的DNA甲基化程度和正在胚乳中特异性基因的表达程度。WT和ZmROS1ab突变体全体表达基因和胚乳特异性基因的表达程度热图。WT和Zmros1ab的区别倍数蜕变分散。
a和b. 两个等位基因正在野生型BM杂交或MEG（a）和PEG（b）突变型bM杂交中的表达。RT-PCR（右图）和RNA-seq（左图中的条形图）结果。
c和d. 重亚硫酸盐PCR检测a（c）的MEG和b（d）的PEG甲基化程度
以上讨论结果阐明DNA甲基化的变异直接调控玉米胚乳印记基因的表达，揭示了DNA去甲基化酶影响籽粒发育干系基因表达的生物学功用及干系机造，为玉米籽粒产量的遗传更正供应了紧张表面支持。
对付植物而言，面临滋长境况的更正，表观遗传的变异会更正植物DNA的构象，从而更正染色质和卵白质的布局，抵达治疗基因组的影响。讨论察觉，当植物面对生物威逼和非生物威逼时，植物基因组中DNA甲基化会爆发更正，而且这些更正会遗传给儿女。因此DNA甲基化的更正可能丰厚植物物种的多样性，巩固植物的境况适宜性。
差异于哺乳动物基因组惟有CG甲基化，植物基因组甲基化有CG，CHG，CHH（H代表任何非G的碱基）甲基化。而撑持这三种差异的DNA甲基化的分子机造特别繁杂。
植物DNA甲基化日常遵照三个步调举行数据开采。起初，举行满堂全基因组甲基化蜕变的判辨，搜罗均匀甲基化程度蜕变、甲基化程度分散蜕变、降维判辨、聚类判辨、干系性判辨等。其次，举行甲基化区别程度判辨，筛选整个区别基因，搜罗DMC/DMR/DMG审定、DMC/DMR正在基因组元件上的分散、DMC/DMR的TF维系判辨、时序甲基化数据的判辨计谋、DMG的功用判辨等。最。