mop1突变减低DNA甲基化水平进而改变了玉米染色体重组频率

（2021.2.18 Plant Biotechnology Journal ）

植物中，减数分裂是细胞分裂的一种特殊类型，在这种分裂过程中，一轮DNA 复制与两轮染色体分离结合在一起。在减数分裂前期，一个关键的步骤是同源重组，它促进同源配对并产生交叉。减数分裂重组是由拓扑异构酶样蛋白 SPO11-1和 SPO11-2以及一些辅助蛋白引起的 DNA 双链断裂（DSBs）启动的。DSBs随后被加工成单链DNA尾，介导同源链间的入侵，作为同源重组的结果，形成了交叉和非交叉。减数分裂重组是产生遗传多样性和保证同源染色体精确分离的基本過程。虽然人们对调节重组的遗传因素了解很多，但是对于表观遗传因素，比如DNA甲基化，却知之甚少。

近期，国际著名杂志PNAS在线发表了美国迈阿密大学和普渡大学合作的“The mop1 mutation affects the recombination landscape in maize”研究型论文。研究人员发现，在玉米中，mop1突变可以去除CHH甲基化，这种甲基化在染色体臂和着丝粒周围区域都紧邻频繁重组的位点。

研究人员为了了解RdDM在减数分裂重组中的作用，研究了拟南芥同源突变体mop1和lbl1（Leafbladeless1）的重组频率，并与野生型或杂合同科进行了比较。研究发现，在许多生物体中，减数分裂重组沿染色体分布不均匀，大多数周着丝粒区域的重组受到抑制，因此，将10条玉米染色体分离成具有代表性的染色体臂和着丝点区域，根据之前的遗传标记确定的基因和转座子密度以及基因组每MB的重组频率。通过比较，有9对在mop1突变体中增加了重组。增长最快的是8号、5号和4号染色体。与此相反，mop1突变体10条玉米染色体着丝点周围区域的重组率均匀降低，对10、8、5号染色体的影响较大。……