中国农业科学院揭示基因组中保守非编码序列参与植物远程基因互作的新机制

中国农业科学院蔬菜花卉所王晓武团队研究发现，保守非编码序列（CNSs）参与基因之间的染色质远程互作，CNSs富集活性组蛋白修饰并且募集转录因子（TFs），进而导致基因的启动子区域与另一基因的下游区域发生远程互作，最后调控互作的基因产生协同表达。

研究团队利用Hi-C试验技术，获得白菜和甘蓝的全基因组染色质互作数据，进一步结合拟南芥的Hi-C数据集分析，发现拟南芥、白菜和甘蓝中分布在不同染色体上的基因频繁发生远程空间互作，并主要集中在基因的启动子区域（5’端上游2 kb）和另一基因的下游区域（3’端下游2 kb）。进一步研究发现，含有较多CNSs的基因发生远程互作的频率更高，并且CNSs越多，转录因子结合位点和活性组蛋白修饰标记就越多；且对于具有CNSs的远程互作基因，基因间协同表达趋势更加明显。揭示了CNSs参与远程基因互作的新机制：CNSs富集活性组蛋白修饰并参与招募转录因子，进而介导基因的5’端与另一基因的3’端发生远程互作，最终确保互作基因的协调表达。该研究揭示了保守非编码序列在蔬菜作物中基因远程互作的重要意义。本研究结果“Conserved noncoding sequences correlate with distant gene contacts inArabidopsisandBrassica”已于2023年2月在线发表在《Journal of Integrative Plant Biology》上。