DDM1-mediated R-loop resolution and H2A.Z exclusion facilitates heterochromatin formation in Arabidopsis.
DDM1-mediated R-loop resolution and H2A.Z exclusion facilitates heterochromatin formation in Arabidopsis.
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DOI：
10.1126/sciadv.adg2699
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发表时间：
2023-08-11
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Sun, Qianwen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou, Jincong;Lei, Xue;Shafiq, Sarfraz;Zhang, Weifeng;Li, Qin;Li, Kuan;Zhu, Jiafu;Dong, Zhicheng;He, Xin-jian;Sun, Qianwen
程序性组成型异染色质沉默是真核生物基因组调控所必需的，但这一过程的初始步骤是模糊的。在拟南芥的近着丝粒异染色质中发现了大量功能未知的R环（RNA：DNA杂交体）。通过全基因组R环分析筛选，我们发现DDM 1（DNA甲基化减少1）是通过其RNA：DNA解旋酶活性限制着丝粒周围R环的主要限制因子。通过DDM 1共转录解析的低水平的着丝粒周围R环可以促进组成性异染色质沉默。此外，我们证明，DDM 1物理排除组蛋白H2 A变体H2A.Z和促进H2A.W沉积忠实异染色质启动后不久R环清除。DDM 1在R-loop解析和H2 A. Z驱逐中的双重功能对于成熟花粉中精核结构的维持是必不可少的。我们的工作揭示了与精确的H2 A变体沉积相结合的共转录R环解析是拟南芥中组成性异染色质沉默的主要步骤，这可能在真核生物中是保守的。染色质重塑蛋白去除R环并拒绝H2A.Z以引发异染色质沉默。
Programmed constitutive heterochromatin silencing is essential for eukaryotic genome regulation, yet the initial step of this process is ambiguous. A large proportion of R-loops (RNA:DNA hybrids) had been unexpectedly identified within Arabidopsis pericentromeric heterochromatin with unknown functions. Through a genome-wide R-loop profiling screen, we find that DDM1 (decrease in DNA methylation 1) is the primary restrictor of pericentromeric R-loops via its RNA:DNA helicase activity. Low levels of pericentromeric R-loops resolved by DDM1 cotranscriptionally can facilitate constitutive heterochromatin silencing. Furthermore, we demonstrate that DDM1 physically excludes histone H2A variant H2A.Z and promotes H2A.W deposition for faithful heterochromatin initiation soon after R-loop clearance. The dual functions of DDM1 in R-loop resolution and H2A.Z eviction are essential for sperm nuclei structure maintenance in mature pollen. Our work unravels the cotranscriptional R-loop resolution coupled with accurate H2A variants deposition is the primary step of constitutive heterochromatin silencing in Arabidopsis, which might be conserved across eukaryotes. A chromatin remodeling protein removes R-loops and rejects H2A.Z to prime heterochromatin silencing.
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DOI：
10.1016/j.tig.2016.10.002
发表时间：
2016-12
期刊：
Trends in genetics : TIG
影响因子：
--
作者：
Chédin F
通讯作者：
Chédin F
影响因子：
4
作者：
Burrage, Joe;Termanis, Ausma;Stancheva, Irina
通讯作者：
Stancheva, Irina
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影响因子：
13.6
作者：
Li, Yaoyi;Song, Yawei;Yao, Hongjie
通讯作者：
Yao, Hongjie
影响因子：
11.4
作者：
Luo, Yu-Xi;Hou, Xiao-Mei;He, Xin-Jian
通讯作者：
He, Xin-Jian
DOI：
10.1007/978-1-4939-7318-7_12
发表时间：
2018
期刊：
Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)
影响因子：
--
作者：
Bajic M;Maher KA;Deal RB
通讯作者：
Deal RB