01多组学数据揭示表观遗传 | booknote

01多组学数据揭示表观遗传

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Abstract

表观遗传作为在植物的发育过程中起着重要的作用，但是在单细胞的水平上的研究仍旧是不清楚的；为此研究中使用棉花种子的表皮毛作为模式植物来研究单细胞水平的甲基化

在纤维的发育过程中CHH类型的甲基化水平是逐渐增加的
与此同时伴随着RNA介导的DNA甲基化RdDM逐渐减少
核小体占有率，一定程度上反应了染色质的开放程度；在纤维的发育过程中染色质逐渐由常染色质像异染色质转变，在一定程度上也会影响DNA甲基化
通过比较发现DNA甲基化的增加主要是通过H3K9me2而不是RdDM
发现甲基化在脂质合成和活性氧合成过程中扮演者重要的作用

背景

DNA甲基化的类型及主要的作用
- 甲基化是如何产生的呢？
  - DRM2蛋白催化序列甲基化
  - 甲基化产生之后保持的方式： CG类型的甲基化主要是MET1，非CG类型的甲基化（CHG、CHH）主要是通过RdDM介导DRM2来保持
  - CMT2/3蛋白分别甲基化 CHH 和CHG；CMT2同时可以甲基化CHG
  - 与此同时DRM2与CMT2/3受到H3K9me2调控
  - RdDM则主要调控基因区，短的转座因子和长转座因子的末端区域
  - CMT2/3偏向于异染色质区域尤其是长的转座因子区域
- 主要包含以下三种类型
  - 对称的类型 CG和CHG
  - 不对称的 CHH
- 主要的功能
  - 转座因子transposable element的沉默
  - 基因组印记genome imprinting
  - 杂种优势

结果方面

通过施加甲基化抑制剂，来比较其他东西的变化例如siRNA、TE 、lincRNA 发现这些东西确实存在变化，这也是驱使我们系统的进行下一步的分析
在纤维发育过程中DNA甲基化水平的动态变化；可以考虑不同类型的甲基化的变化（数目和位置）
DNA甲基化与染色质开放程度的关系；发现高度甲基化的区域往往对应着低的染色质开放程度
在发育过程中高度甲基化区域的甲基化程度加深，受到什么的影响，主要有两个因素RdDM和H3K9me2，发现DNA1甲基化的增加主要受到的是H3K9me2的影响
在常染色质区域RdDM逐渐减少
在两个亚基因组水平上考察DNA甲基化的变化，以及对应的表达水平的变化
研究DNA甲基化在纤维发育过程中的功能

总结

使用的技术有甲基化、RNA-seq 、small RNA-seq、MNase-seq ChIP-seq
研究了动态发育过程中两种甲基化H3K9me2与RdDM的变化
甲基化与染色质的变化

值得借鉴的图片

研究亚亚基因组同源基因的表达变化与甲基化的关系
不同聚类的基因的表达与GO富集法人结果相结合