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SUVH9 維持植物特定序列甲基化

 

甲基化的胞嘧啶。圖片來源：維基百科

過去的研究已經知道，細胞會利用甲基化把一些基因的表現關掉。甲基化作用的部位在胞嘧啶（cytosine）與組蛋白H3。在細胞分裂時，DNA的複製會讓雙股DNA只剩下一股是甲基化的。雖然這個過程可以「擦掉」一些細胞在成長發育過程中在DNA上留下的不必要的甲基化，但有些部分的DNA的甲基化還是必要的：如細胞中的轉位子（transposon）如果去甲基化了，接著就會因為被活化而開始到處轉位，破壞一些生存所需要的基因。所以，在細胞分裂後，細胞一定要檢查自己的DNA，把一些需要甲基化的序列重新甲基化，否則就會影響到未來的生長發育。

誰負責做這件事呢？最近的研究發現，這個工作在阿拉伯芥（Arabidopsis thaliana）中是由一個稱為SUVH9的基因負責的。SUVH9蛋白與小分子RNA（sRNA）結合，然後透過小分子RNA的序列，一一去檢查DNA上面需要被甲基化的部分（主要是轉位子）是否已經甲基化了，接著該位址的組蛋白H3便會進行甲基化，讓這一段DNA回到該有的不活化的狀態。用這樣的機制，植物讓不該被活化的轉位子在細胞分裂後繼續維持不活化的狀態，好讓細胞接下來能正常地生長發育。

參考文獻：

Jean-Sébastien Parent, Jonathan Cahn, Rowan P. Herridge, Daniel Grimanelli, Robert A. Martienssen. Small RNAs guide histone methylation in Arabidopsis embryos. Genes & Development, 2021; DOI: 10.1101/gad.343871.120

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