NATURE：我国研究人员发现藻类TET同系物催化DNA修饰
2019-05-04 海北 MedSci原创
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。
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.
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