Genome-wide evidence for local DNA methylation spreading from small RNA-targeted sequence in Arabidopsis

논문은 여기. 


abstract를 보자면..
TEs(transposable elements)의 genome 상의 이동(?)은 일반적으로 악영향을 미치기 때문에 강하게 억제되어 있는데, 이 억제 기작이 DNA methylation과 연관이 있다. 이것이 어떻게 연관되어 있는 알아보기 위해 arabidopsis에서 TE sequence를 새로 annotation 하고 1bp resolution의 DNA methylation 정보를 가져와서 분석해봤단다.  결과는 대부분의 TEs가 methylation되어 있으나 그래도 상당부분(~26%)는 methylation되어 있지 않았다. 그리고 methylated 된 TEs의 시퀀스 중 CG,CHG,CHH에서 methylation이 많이 되어 있었는데 이 부분에 매치되는 siRNA가 없는 걸로 보아서는  RdDM¹(RNA-directed DNA methylation) 기작의 타겟은 아닌 거 같단다. 그리고 siRNA의 타겟이 아닌 methylated TEs는 siRNA target인 methylated TEs의 옆에 위치하는 걸로 보이고(아래 그림) 또 이것의 끝부분으로 갈수록 methylation이 강하게 되어 있는걸로 보아 local spreading of DNA methylation from siRNA-targeted TE sequences 가 있는게 아니냐. 곧 siRNA의 타겟이 아니더라고 siRNA의 타겟인 것으로 부터 methylation이 퍼져서 된게 아니냐 뭐 이런 가정인듯 한거 같은데.. 아하.. 그리고 이 가설의 또 하나의 evidence로 제시한게.. gene 가까이에 methylated 혹은 unmethylated TEs가 많은 경향이 있는데 methylated siRNA-targeted TEs는 그런 경향이 보이지 않는다. 곧 siRNA의 target이면서 methylated 된 TEs는 gene 주변에 없더라. 이건 아마도 이 논문의 가설 그러니까 siRNA-targeted TE로 부터의 methylation이 퍼지게 됨으로 해서 유전자의 promoter까지 methylation이 되니까 expression에 negative impact가 있게 되니까.. 이걸 방지 할려고 없는거 아니냐.. 뭐 이런 말인듯..

위 그림은 어떻게 보는거냐면 가운데 TE sequence라고 써져 있는데 siRNA의 target이 아닌TEs고 그것의 5' and 3'쪽에 siRNA target인 TEs를 그려넣은 것이고 위의 n 수가 써져 있는 막대 바 read 갯수(normalized 한듯, read가 커버하는 cytosine 갯수로 나눴단다)를 나타낸것. 보시다 시피 siRNA의 타겟에서 부터 아닌 TE로 오면서 methylation 경향이 감소한다. 곧 spreading 하는 것처럼 보인다.


음.. 사실 methylation 들어갔길래 봤는데... 바로 건질건 별로 없어 보이긴 한다. 다만 왜 TEs 부위의 methylation을 봐야 하는지 이유가 될 듯.




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1.RdDM : dsRNA's (small double-stranded RNAs) 가 complementary 한 DNA의 methylation을 유도하는 것으로 dsRNAs가 Ago4 와 SUVH histone methyltransferase 와 함께 H3K9을 di-methylation 시키면 이 dimethyated H3K9에 cytosine methyltransferase CMT3가 붙어서 cytosine을 methylation 시킨다는 것. 헐.. 그러니까 dsRNA가 histone 을 methylation 하고 histone이 methylation되면 CMT3가 붙고 이것이 DNA를 methylation 시킨다는 것. 이건 arabidopsis에서 발견 되었고 이 marks(H3K9, DNA methylation)은 gene silencing의 mark라고.