4月7日,国际学术期刊《International Journal of Biological Macromolecules》在线发表了中心最新研究成果“Dynamic chromatin conformation and accessibility changes mediate the spatial-specific gene regulatory network in Bombyx mori”,该研究揭示了家蚕基因空间特异性表达的表观遗传调控基础。
家蚕丝腺基因具有严格的空间表达模式,影响其功能和丝的质量。然而,目前我们对其调控机制的认识尚不足。为了解决这一问题,我们对家蚕的中部丝腺和后部丝腺进行了研究。基因功能注释显示,空间特异性表达基因参与了H3k9甲基化修饰的形成和染色质拓扑。染色质构象数据显示,丝素蛋白FibL和丝胶蛋白Sericin1基因周围的拓扑相关结构域边界在MSG和PSG之间存在显著差异。而染色质构象的改变导致染色质活性的改变,从而显著影响其附近基因的表达。利用FAIRE-seq对MSG和PSG的染色质可及性进行分析,在开放染色质区域中鉴定出1006个转录因子基序。此外,丝腺基因的空间特异性表达模式主要与HOX家族转录因子相关,如POU-M2,这些转录因子在中部丝腺特异性结合并相对高表达。POU-M2介导的调控网络调控了MSG中大多数空间特异性表达基因,如ADH1。这些结果有助于提高蚕丝性能,优化家蚕育种,促进昆虫基因空间特异性调控模式相关研究。
西南大学博士后张权为论文第一作者,夏庆友教授为通讯作者。该项研究得到了国家重点研发计划(2022YFD1201600)、国家自然科学基金(32172798, 32030103, 和 31900364)和重庆市自然科学基金博士后项目(cstc2020jcyj-bshX0092, cstc2019jcyj-bshX0111)的支持。论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141813023013090