БИОХИМИЯ, 2016, том 81, вып. 2, с. 238–250
УДК 577.218
Гены ДНК-метилтрансфераз растений: множественность, экспрессия, характер метилирования
НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991 Москва; электронная почта: ashapkin@genebee.msu.ru
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: метилирование ДНК, ДНК-метилтрансфераза, экспрессия генов, количественная ПЦР, бисульфитное секвенирование, Arabidopsis thaliana.
Аннотация
Исследованы экспрессия и характер метилирования генов ДНК-метилтрансфераз и функционально связанных с ними белков в органах растения Arabidopsis thaliana. Гены главных поддерживающих ДНК-метилтрансфераз (MET1 и CMT3) и главной ДНК-метилтрансферазы de novo-типа (DRM2) экспрессируются на высоком уровне во всех органах. Аналогичная конститутивно высокая экспрессия обнаружена и для генов, кодирующих функционально связанные с ними белки, гистоновую H3K9-метилтрансферазу KYP и каталитически неактивный белок DRM3. В развивающемся эндосперме гены MET1 и CMT3 экспрессируются существенно слабее, чем в зародыше, а гены MET2a, MET2b, MET3 и CMT2, наоборот, гораздо активнее. По-видимому, в эндосперме функционирует особая система поддерживающего метилирования ДНК. Гены предполагаемых метилтрансфераз, DNMT2 и N6AMT, экспрессируются конститутивно на невысоком уровне. Гены CMT1 и DRM1 во всех органах экспрессируются очень слабо. Характер метилирования большинства исследованных генов соответствует прототипу «ген с метилированной структурной областью». Отличительной чертой генов семейства MET является метилирование по сайтам всех трех типов (CG, CHG и CHH). Самые слабо экспрессирующиеся в своих семействах гены, CMT1 и DRM1, практически не метилированы. Гены MET3 и N6AMT имеют необычные паттерны метилирования: полностью неметилированные промоторную и большую часть структурной области и довольно сильно метилированную 3′-концевую часть структурной области.