DNA polymerase epsilon is required for heterochromatin maintenance in Arabidopsis.
DNA polymerase epsilon is required for heterochromatin maintenance in Arabidopsis.
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DOI：
10.1186/s13059-020-02190-1
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发表时间：
2020-11-25
期刊：
影响因子：
12.3
通讯作者：
Mathieu O
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bourguet P;López-González L;Gómez-Zambrano Á;Pélissier T;Hesketh A;Potok ME;Pouch-Pélissier MN;Perez M;Da Ines O;Latrasse D;White CI;Jacobsen SE;Benhamed M;Mathieu O
染色质通过表观遗传修饰组织DNA并调节其转录活性。基因组的异染色质区域通常是转录沉默的，而常染色质更倾向于转录。在DNA复制过程中，遗传信息和染色质修饰都必须忠实地传递给子链。有证据表明，DNA聚合酶在转录沉默中发挥作用，但其贡献的程度以及如何与异染色质维持有关尚不清楚。我们分离出一个强的亚纯型拟南芥突变体的POL2A催化亚基的DNA聚合酶E10，并表明，POL2A是需要稳定异染色质沉默全基因组，可能是通过防止复制应力。我们发现，POL2A抑制DNA甲基化和组蛋白H3赖氨酸9甲基化。因此，POL2A缺陷突变体中异染色质沉默的释放矛盾地发生在这两种抑制性表观遗传标记水平增加的染色质背景下。在细胞核水平，POL2A缺陷与异染色质片段化有关。这些结果表明POL2A对异染色质结构和功能至关重要，并且在整个细胞周期中DNA甲基化的忠实传播需要不受阻碍的复制体进展。
Chromatin organizes DNA and regulates its transcriptional activity through epigenetic modifications. Heterochromatic regions of the genome are generally transcriptionally silent, while euchromatin is more prone to transcription. During DNA replication, both genetic information and chromatin modifications must be faithfully passed on to daughter strands. There is evidence that DNA polymerases play a role in transcriptional silencing, but the extent of their contribution and how it relates to heterochromatin maintenance is unclear. We isolate a strong hypomorphic Arabidopsis thaliana mutant of the POL2A catalytic subunit of DNA polymerase epsilon and show that POL2A is required to stabilize heterochromatin silencing genome-wide, likely by preventing replicative stress. We reveal that POL2A inhibits DNA methylation and histone H3 lysine 9 methylation. Hence, the release of heterochromatin silencing in POL2A-deficient mutants paradoxically occurs in a chromatin context of increased levels of these two repressive epigenetic marks. At the nuclear level, the POL2A defect is associated with fragmentation of heterochromatin. These results indicate that POL2A is critical to heterochromatin structure and function, and that unhindered replisome progression is required for the faithful propagation of DNA methylation throughout the cell cycle.
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DOI：
10.1038/nrm4043
发表时间：
2015-09
期刊：
Nature reviews. Molecular cell biology
影响因子：
--
作者：
Du J;Johnson LM;Jacobsen SE;Patel DJ
通讯作者：
Patel DJ
植物铬甲基转移酶的DNA甲基化特征。
影响因子：
4.5
作者：
Gouil Q;Baulcombe DC
通讯作者：
Baulcombe DC
影响因子：
3.7
作者：
Han YF;Huang HW;Li L;Cai T;Chen S;He XJ
通讯作者：
He XJ
影响因子：
16.6
作者：
Ikeda Y;Pélissier T;Bourguet P;Becker C;Pouch-Pélissier MN;Pogorelcnik R;Weingartner M;Weigel D;Deragon JM;Mathieu O
通讯作者：
Mathieu O
影响因子：
9.4
作者：
Benoit, Matthias;Simon, Lauriane;Probst, Aline V.
通讯作者：
Probst, Aline V.