真核生物基因组中的转录现象主要包括转录激活和千里默。转录千里默频频与基因组中的异染色质结构域关系，该区域往往富集了高水平的DNA甲基化和阻挡性组卵白修饰，并清晰出高度紧凑的染色质现象，最终导致RNA团员酶无法插足，已毕转录阻挡。相反，转录激活主要发生在更通达、松散的常染色质区域厕所 偷拍，这种染色质环境便于结合RNA团员酶II，并与转录活跃型组卵白修饰（举例H3K36甲基化修饰等）高度关系。

3月31日，清华大学生命学院孙前文推行室在《当然·植物》（NaturePlants）发表了题为“H3K36甲基化标记的转录阻抗现象参与保管植物发育（H3K36methylationstampstranscriptionresistivetopreservedevelopmentinplants）”的究诘论文，该究诘发现一种全新主意的染色质现象——“转录阻抗”（TranscriptionResistive）。与学界盛大领路的转录激活及转录千里默景色不同，转录阻抗位点具有与转录激活区域一样的染色质环境，包括富集了RNA团员酶II（PolII），组卵白修饰H3K36me3和高度通达、松散的染色质现象，但其转录水平与转录千里默位点一致——实在检测不到更生转录本（nascenttranscripts），空洞呈现出一种“抵触转录”的特征。

该究诘肇始于分析拟南芥中不同H3K36甲基转机酶催化H3K36甲基化的各别。究诘东谈主员对不同的甲基转机酶突变体进行了H3K36me3的ChIP-seq分析，并不测发现与野生型Col-0比较，突变体sdg8中编码基因上的H3K36me3水平权贵增多（图1a）。随后把柄突变体sdg8中H3K36me3水平的变化格局，究诘东谈主员对编码基因进行了分类（分为C1-C4共四类，图1b和c），其中SDG8基因突变会导致C3类别的基因位点（约占总基因数的40%）弘扬出权贵升高的H3K36me3水平，标明甲基转机酶SDG8存在阻挡H3K36me3蚁合的功能（图1b）。

图1.SDG8基因突变导致C3类基因位点H3K36me3水平升高

为了辩论sdg8突变体中H3K36me3水平升高基因（C3基因）的转录现象，究诘东谈主员进行了更生转录本测序（NET-seq）。效果标明，不管在朝生型照旧sdg8突变体中，C3基因位点处实在检测不到转录活性（图2b-d），这一效果与现存的H3K36me3增强转录延迟不雅点相背。已知转录激活（TranscriptionActive，TA）区域为具有PolII结合以及通达染色质现象（高信号的ATAC-seq）且转录水平较高的区域（图2a-d，图3）。与之相对应，究诘东谈主员将有PolII结合（PolIIChIP-seq）和通达染色质现象（ATAC-seq）但PolII转录信号极低（PolIISer2PNET-seq水平）的区域界说为“转录阻抗”（TranscriptionResistive，TR）基因（图2a-d，图3）。

图2.H3K36me3标记拟南芥转录阻抗基因

把柄这一界说，究诘东谈主员在拟南芥基因组中断然到了4375个TA基因和12911个TR基因（图3）。TR和TA基因均与转录阻挡性染色质标记（如H3K9me2、H3K27me1、H3K27me3等）呈负关系，但与转录活跃型染色质标记（如H3K4me3、H3K36me3等）呈正关系（图2a，图3）。兴趣兴趣的是，TR基因相较于TA基因有更富集的H3K36me修饰，尤其是H3K36me3修饰（图2a）。据统计，TR基因占拟南芥基因组中编码基因总额的47.5%，弘扬出访佛于TA基因的活跃染色质现象（图2a，图3），却惟有极低水平的转录活性。究诘东谈主员还发现拟南芥中大批的“必需基因（essentialgenes）”处于转录阻抗现象，况且这种转录阻抗现象在拟南芥已知的5种H3K36me3甲基转机酶协同作用中保管均衡。进一步对单据叶植物水稻和哺乳动物小鼠的培养细胞进行访佛的染色质现象分析发现，转录阻抗景色可能盛大存在于真核生物基因组中。

图3.染色质现象的四种主要分类过甚代表性的组卵白修饰标记

该究诘提议的“转录阻抗（TranscriptionResistive）”主意冲破了规模内长期以来酿成的对于染色质现象“非活跃即千里默”的二元领路范式，断然出具有特有表不雅遗传标记与功能特质的第三类转录现象。这种处于“活跃”和“千里默”之间的中间态不仅重构了染色质功能分区表面，更揭示了基因抒发调控麇集的层级性，对染色质修饰的功能和基因组转录的现象进行了再行界说，开启了全新究诘规模的序幕。

清华大学生命学院2017级博士生姚尧（已毕业）和博士后周劲聪（已出站，现为广州大学生命学院副教养）为论文共同第一作家，生命学院副教养孙前文为论文通信作家。孙前文推行室成员、2023级博士生王嘉诚、2021级博士生雷雪和2020级博士生江安洁参与了究诘中部分数据的麇集与分析。英国约翰·英纳斯中心（JohnInnesCentre）究诘所教养卡罗琳·迪恩（CarolineDean）和清华大学生命学院教养颉伟为究诘提供了可贵意见和建议。究诘获取国度当然科学基金和清华-北大生命科学调和中心的资助。

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供稿：生命学院厕所 偷拍