Polycomb组蛋白与染色质相互作用的关键机制

　　2021年6月，Genome Research杂志在线发表了法国巴黎萨克雷大学植物科学研究所Moussa Benhamed教授为通讯作者题为“Polycomb-dependent differential chromatin compartmentalization determines gene coregulation in Arabidopsis”的研究论文，该研究整合了多种三维基因组学分析方法，揭示了拟南芥中Polycomb 相关的组蛋白修饰与染色质相互作用的关键机制。

　　在动物中，Polycomb远端 H3K27me3标记间可以建立相互作用，形成抑制性染色质中心。在植物中，越来越多的证据表明 H3K27me3 可以直接或间接地调节染色质之间的相互作用，但是具体机制尚不清楚。为了破译 H3K27me3 动态变化与染色质间相互作用的影响，Moussa Benhamed教授团队结合了遗传学、转录组学和多种 3D 表观基因组学方法, 通过分析组蛋白 H3K27me3 甲基化或去甲基化相关的缺陷型拟南芥突变体，发现了H3K27me3与长距离间染色质成环作用密切相关。H3K27me3 水平的降低会导致 Polycomb 相关抑制域内的相互作用减少，且H3K27 甲基转移酶 clf 突变体中 H3K27me3 水平较低的区域与标有 H3K9ac（一种与活性转录相关的组蛋白修饰）的区域建立了新的相互作用，表明 H3K27me3 水平的降低诱导了染色质结构的全局重构。

　　综上所述，该研究表明 3D 基因组与控制染色质相互作用的可逆组蛋白修饰密切相关， H3K27me3 可作为远距离基因共调控的关键特征。为植物染色质动力学研究提供了新的视角。

　　Work model

　　法国巴黎萨克雷大学博士研究生黄莹为该文第一作者，此研究受中国国家留学基金委（China Scholarship Council, CSC）资助。