Nucleic Acids Res | 生命科学学院研究生团队:解析WRKY顺式元件组,揭示非CG甲基化的双向性影响

  发布时间: 2025-11-26   信息员:

2025年11月20日,在朱方捷教授的指导下,生命科学学院博士研究生马娜娜、李甜、罗琳,硕士研究生蒋定坤组成团队,以论文共同第一作者的身份在国际高水平期刊《Nucleic Acids Research》(《核酸化学》,IF-5y=16.8)在线发表了题为“The specificity landscape of WRKY transcription factors reveals the bidirectional influence of non-CG methylation”的研究论文。该研究高通量绘制了WRKY家族转录因子的顺式元件组图谱,并通过生物信息学分析,从生化亲和力层面揭示了DNA甲基化的双向性影响,打破了“非CG甲基化 = 抑制性修饰”的传统认知。


DNA甲基化是最早被鉴定的表观遗传修饰,是调控基因转录的重要因素。动物基因组中DNA甲基化主要发生于CG二核苷酸,然而,植物中除CG甲基化外,还存在大量非CG甲基化(CHG和CHH,H=A/G/T)。非CG甲基化对植物转座子沉默至关重要,同时也常见于启动子区的顺式元件(如CHH island)。先前研究认为,非CG甲基化将抑制植物转录因子结合其顺式元件;然而,该结论假设甲基化不改变转录因子序列特异性,并未有相关数据支持。因此,为系统研究非CG甲基化如何影响植物转录因子与顺式元件的互作,本研究开发了高通量全甲基化系统进化技术methyl-SELEX与methyl-ampDAP-seq,并利用其构建了54个WRKY家族转录因子的461个顺式元件组文库。数据分析表明,非CG甲基化可显著改变WRKY转录因子的序列特异性,且甲基化对WRKY亲和力的调控具明显双向性——取决于结合模式、位置、以及具体WRKY因子的特性,非CG甲基化既可抑制、也可促进WRKY家族转录因子的结合。同时,本工作也提供了目前最完整的WRKY家族顺式元件组数据集,并建立了WRKY数据库WRCD(https://transysbio.cn/WRKYRCDB.php)以促进数据共享。

非CG甲基化既可促进、也可抑制WRKY结合

论文链接:https://doi.org/10.1093/nar/gkaf1168

福建农林大学为本论文第一通讯单位,朱方捷教授为论文主通讯作者。生命科学学院博士研究生马娜娜、李甜、罗琳,硕士研究生蒋定坤为该论文共同第一作者;生命科学学院郭洪洪讲师、上海精准医学研究院黄晶研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(32370582、32170554)、国家重点研发计划(2024YFC3407200)、福建省“雏鹰计划”、福建省重大专项以及福建农林大学的资助。

《Nucleic Acids Research》期刊简介:

本期刊由英国牛津大学出版社(Oxford University Press)于 1974 年创刊,是核酸相关的计算生物学、结构生物学与基因调控研究领域中极具影响力的同行评审期刊。该刊的最新影响因子为13.1,五年影响因子为16.8。