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KRAB-dCas9 + DNMT3 和 Ezh2-dCas9 + DNMT3 命中并逃逸表观基因组编辑的可遗传基因沉默决定因素
精准表观基因组编辑作为一种在不改变遗传信息的情况下调节基因表达的方法，已引起广泛关注。然而，一个主要的限制因素是基因表达变化往往是暂时的，不像自然界中经常发生的终生表观遗传变化。在这里，我们系统地探究了基于 CRISPR / dCas9 的表观基因组编辑器 (Epi-dCas9) 设计持久表观遗传沉默的能力。我们阐明了有助于表观遗传重编程差异稳定性的顺式调控特征，例如活跃转录组蛋白标记 H3K36me3 和 H3K27ac 分别与对短期抑制的抵抗力和对长期沉默的抵抗力密切相关。H3K27ac 与 DNA 甲基化的增加呈负相关。有趣的是，仅当使用 KRAB-dCas9 和可靶向 DNA 甲基转移酶 (DNMT3A-dCas9 + DNMT3L) 组合时才观察到对 H3K27ac 的依赖，而当用可靶向 H3K27 组蛋白甲基转移酶 Ezh2 替换 KRAB 时则未观察到。此外，可编程 Ezh2 / DNMT3A + L 处理显示出增强的局部 DNA 甲基化工程，并且对不同的染色质状态不敏感。我们的结果强调了局部染色质特征对于可编程沉默的遗传性的重要性以及对基于 KRAB 和 Ezh2 的表观遗传编辑平台的差异响应。本研究获得的信息为理解上下文线索以更可预测地设计持久沉默提供了基本见解。
KRAB-dCas9 + DNMT3 和 Ezh2-dCas9 + 可遗传基因沉默的决定因素
精准表观基因组编辑作为一种在不改变遗传信息的情况下调节基因表达的方法，已引起广泛关注。然而，一个主要的限制因素是基因表达变化往往是暂时的，不像自然界中经常发生的终生表观遗传变化。在这里，我们系统地探究了基于 CRISPR / dCas9 的表观基因组编辑器 (Epi-dCas9) 设计持久表观遗传沉默的能力。我们阐明了有助于表观遗传重编程差异稳定性的顺式调控特征，例如活跃转录组蛋白标记 H3K36me3 和 H3K27ac 分别与对短期抑制的抵抗力和对长期沉默的抵抗力密切相关。H3K27ac 与 DNA 甲基化的增加呈负相关。有趣的是，仅当使用 KRAB-dCas9 和可靶向 DNA 甲基转移酶 (DNMT3A-dCas9 + DNMT3L) 组合时才观察到对 H3K27ac 的依赖，而当用可靶向 H3K27 组蛋白甲基转移酶 Ezh2 替换 KRAB 时则未观察到。此外，可编程 Ezh2 / DNMT3A + L 处理显示出增强的局部 DNA 甲基化工程，并且对不同的染色质状态不敏感。我们的结果强调了局部染色质特征对于可编程沉默的遗传性的重要性以及对基于 KRAB 和 Ezh2 的表观遗传编辑平台的差异响应。本研究获得的信息为理解上下文线索以更可预测地设计持久沉默提供了基本见解。
木犀草素-7-O-葡萄糖苷和山奈酚 3-...
摘要 蜜蜂利用蜂王浆控制的 DNMT3 介导的表观遗传机制产生两种不同的雌性种姓，即长寿的可育蜂王和短命的不育工蜂。幼虫中 DNMT3 的抑制作用模拟了蜂王浆在成年雌蜂中发生的表型变化。蜜蜂基因组中需要解决的一个关键问题是确定蜂王浆中抑制 DNMT3 并从而决定发育命运的表观遗传活性化合物。进行了分子对接、MMGBSA 分析和 MD 模拟，以确定蜂王浆中抑制 DNMT3 的主要候选多酚化合物。十三种多酚化合物与 DNMT3 对接，并使用两个基本指标 XP GScore 和 MMGBSA dG Bind 来评估结合亲和力。观察到的结合亲和力最高的是木犀草素 7-O-葡萄糖苷，对接得分为 −10.3，山奈酚 3-O-葡萄糖苷为 −8.9。此外，这两种化合物的总结合能分别高达 −52.8 和 −64.85 kJ/mol。MD 模拟表明，与山奈酚 3-O-葡萄糖苷不同，木犀草素-7-O-葡萄糖苷在整个模拟期间与 DNMT3 保持一致的相互作用。这些结果表明，在蜂王浆中的 13 种多酚化合物中，木犀草素-7-O-葡萄糖苷是最有希望成为这种饮食中负责大部分 DNMT3 抑制活性的成分的候选者。
Kaposi的肉瘤相关疱疹病毒（KSHV）LANA可防止KSHV inpoyomes DNMT1，DNMT3A和DNMT3B DNA DNA甲基转移酶的域结构
在复制过程中以细胞谱系依赖性方式（图1a）。在哺乳动物中，在配子发生中发生了第二次甲基化重编程。在生殖细胞发育的早期阶段，全局DNA甲基化模式被去除，并在雄性的促细胞和女性中生长的卵母细胞的细胞增多症之前重新建立（Bird 2002）。以性别依赖性的方式调节了一百多个基因在常染色体上的表达，这些基因被称为烙印基因。这些基因的特征是差异甲基化区域（DMR），在雄性和女性基因组中经历了不同的DNA甲基化。通常，在与全球DNA甲基化相同的阶段，在生殖细胞中建立了DMR甲基化模式（Kaneda等人。2004）。 在哺乳动物中，已经鉴定出了三个DNA甲基转移酶，DNMT1，DNMT3A和DNMT3B（Bestor等，1988; Okano等人。 1998）。 dnmt3a和dnmt3b负责在植入阶段胚胎和生殖细胞分化过程中通过其从头型DNA甲基化活性产生的DNA甲基化模式（Okano等人1999）。 据报道， dnmt3样（DNMT3L）是DNMT3家族的成员，但不具有DNA甲基化活性，据报道对于生殖细胞中的全球甲基化是必不可少的（Bourc'his等人。 2001; Hata等。 2002）。 建立了DNA甲基化模式后，维持型DNA甲基转移酶DNMT1忠实地将它们传播到DNA复制后的下一代。2004）。在哺乳动物中，已经鉴定出了三个DNA甲基转移酶，DNMT1，DNMT3A和DNMT3B（Bestor等，1988; Okano等人。1998）。 dnmt3a和dnmt3b负责在植入阶段胚胎和生殖细胞分化过程中通过其从头型DNA甲基化活性产生的DNA甲基化模式（Okano等人1999）。 据报道， dnmt3样（DNMT3L）是DNMT3家族的成员，但不具有DNA甲基化活性，据报道对于生殖细胞中的全球甲基化是必不可少的（Bourc'his等人。 2001; Hata等。 2002）。 建立了DNA甲基化模式后，维持型DNA甲基转移酶DNMT1忠实地将它们传播到DNA复制后的下一代。1998）。dnmt3a和dnmt3b负责在植入阶段胚胎和生殖细胞分化过程中通过其从头型DNA甲基化活性产生的DNA甲基化模式（Okano等人1999）。dnmt3样（DNMT3L）是DNMT3家族的成员，但不具有DNA甲基化活性，据报道对于生殖细胞中的全球甲基化是必不可少的（Bourc'his等人。2001; Hata等。 2002）。 建立了DNA甲基化模式后，维持型DNA甲基转移酶DNMT1忠实地将它们传播到DNA复制后的下一代。2001; Hata等。2002）。 建立了DNA甲基化模式后，维持型DNA甲基转移酶DNMT1忠实地将它们传播到DNA复制后的下一代。2002）。建立了DNA甲基化模式后，维持型DNA甲基转移酶DNMT1忠实地将它们传播到DNA复制后的下一代。dnmt1优先甲基化半甲基化的CpG位点，这些位点出现在DNA复制和修复后。
非洲木薯基因组的单倍型分辨DNA甲基
胞嘧啶DNA甲基化参与了转座元件（TE）沉默，烙印和X染色体灭活。植物DNA甲基化由Met1（Mammalian DNMT1），DRM2（哺乳动物DNMT3）和两个植物特异性DNA甲基转移酶，CMT2和CMT3介导（Law and Jacobsen，2010年）。DRM2通过植物特异性RNA指导的DNA甲基化（RDDM）途径建立了植物中的从头DNA甲基化，依赖于两个DNA依赖性RNA聚合酶，POL IV和POL V（Gallego-Bartolome et al。木薯的DNA甲基团先前已根据其单倍体倒塌的基因组进行了记录（Wang等，2015）。由于木薯基因组是高度杂合的，因此单倍型折叠基因组的DNA甲基团错过了甲基体的许多特征。With the development of long-read sequencing and chromosomal conformation capture techniques, haplotype-resolved genomes are available for highly heterozygous genomes (Mansfeld et al., 2021 ; Qi et al., 2022 ; Sun et al., 2022 ; Zhou et al., 2020 ), which provides high-quality reference genomes facilitating studies of haplotype-resolved DNA甲基组。为了剖析木薯的单倍型分辨DNA甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基甲基（TME7和TME204）在两个单倍型基因组分辨率（TME7和TME204）中进行了研究。 Al。，2021;测序读数分别映射到不同的单倍型，允许零不匹配和一个最佳命中，这允许分离属于不同单倍型的读数。总体而言，我们发现尽管使用了WGB和EM-SEQ方法，但两种单倍型具有相似的整体