[陳柏仰/王中茹] 最佳化低表現性甲基化基因體定序技術可發掘玉米的組織特異性mCHH島

  圖A: 限制酵素篩選流程。

  圖B: 玉米莖尖組織以及花穗原位組織。

  圖C: GRMZM2G103559於玉米莖尖組織具有mCHH島,基因表現較高,且有特殊轉錄因子結合序列。

DNA甲基化在植物的發育過程中扮演重要的角色。玉米是世界上最重要的作物之一,但礙於其基因體龐大,全甲基化基因體定序所費不貲,表觀遺傳研究因此受限。有鑑於此,我們研發最佳化低表現性甲基化基因體定序技術,以電腦計算流程篩選出合適的限制酵素MseI與CviQI,其裁切後的玉米基因體片段富於多數啟動子及基因本體,且只佔原基因體的四分之一,大幅增加定序的效益。此外,我們選擇玉米莖尖組織(shoot)以及花穗原位組織(tassel primordium)進行實驗驗證,證明最佳化低表現性甲基化基因體定序技術是可行的,並找出 mCHH島,其高度CHH甲基化的特性與基因表現度有關。最後,我們取mCHH島至基因轉錄起始點之間的片段(稱為調控區域)進行序列分析,發現調控體細胞發育的轉錄因子結合序列與生殖過程相關的轉錄因子結合序列分別出現於玉米莖尖組織與以及花穗原位組織的調控區域,顯示這些mCHH島具有組織特異性。(Hsu et al., 2017, Epigenetics & Chromatin