将胞嘧啶甲基化为5-甲基胞嘧啶(5mC)是在许多生物中普遍存在的DNA修饰。 已有的研究显示,10-11易位(TET)双加氧酶对5mC的连续氧化导致一系列额外的表观遗传标记,并促进哺乳动物中DNA的去甲基化。
然而,TET同源物在其他真核生物中的酶活性和功能仍然很大程度上未被探索。
在这里,研究人员发现,绿藻Chlamydomonas reinhardtii含有5mC修饰酶(CMD1),它是TET同系物,并催化甘油基通过碳-碳键与5mC的甲基结合,产生两种立体异构体核碱基产物。
CMD1的催化活性需要Fe(II)和其结合基序His-X-Asp的完整性,其在Fe依赖性双加氧酶中是保守的。
然而,与之前描述的使用2-氧代戊二酸作为共底物的TET酶不同,CMD1使用L-抗坏血酸(维生素C)作为必需的共底物。维生素C将甘油基部分贡献至5℃,同时形成乙醛酸和CO2。
维生素C衍生的DNA修饰存在于野生型莱茵衣藻的基因组中,但在CMD1突变菌株中处于较低水平。CMD1突变细胞在暴露于高光水平期间的适应性降低。
LHCSR3是一种在高光条件下保护莱茵衣藻免受光氧化损伤的关键基因,与野生型细胞相比,在CMD1突变细胞中,其被高度甲基化和下调,导致光保护性非光化学猝灭能力降低。
因此,该研究鉴定了真核DNA碱基修饰,其由不同的TET同源物催化并且意外地衍生自维生素C,研究人员还描述了其作为潜在的表观遗传标记的作用,其可以在光合作用的调节中抵消DNA甲基化。
原始出处:
Xue JH et al. A vitamin-C-derived DNA modification catalysed by an algal TET homologue. NATURE, 2019; doi: 10.1038/s41586-019-1160-0.
本文系梅斯医学(MedSci)原创编译整理,转载需授权!
CLIN CHEM:在液体活检中进行可靠的基因表达和DNA甲基化分析的条件评估和质量控制步骤的实施
0 2018-10-30 点击查看
Nat Med:提前90天预估血糖变化!中美科学家发现DNA甲基化变化可以个性化预测血糖升高,有望用于其它慢病的监管
0 2018-11-07 点击查看
DIABETOLOGIA:人类胎儿胎盘动脉和静脉内皮细胞由妊娠期糖尿病差异编程导致细胞特异性屏障功能改变
0 2018-12-23 点击查看
Int J Pediatr Otorhinolaryngol:季节性过敏性鼻炎中,DNA甲基化模式鉴定
0 2019-01-08 点击查看
CLIN CANCER RES:阻止特异性DNA甲基化特征用于诊断甲状腺结节
0 2019-01-27 点击查看
Cell Death & Disease:在膀胱尿路上皮细胞癌中AID能够通过DNA甲基化调控致癌网络
0 2019-03-30 点击查看