19讨论染色质开放程度与IR的关系

Background

在植物中，内含子保留是可变剪切事件中最普遍的一种形式，IR就像其他剪切形式一样能够增加蛋白质和转录本的多样性。剪切与转录是同时发生的，因此剪切可能会受到转录的影响，同时转录又与染色质的结构存在一定的关系 。研究表明染色质结构在调控可变剪切中扮演着重要的作用。DHS就是给出基因组附近能够被DNAse I 切割的位置信息，也被称为DNA I 超敏感位点。

• 植物与动物中可变剪切事件的差异可能是由于各自基因结构的差异导致的。就比如植物中intron就比动物shorter

• 通过剪切调控元件，对可变剪切进行调控；通过结合剪切调节蛋白来对剪切进行抑制或者促进，并且已经有研究表明这个元件通常是6-10个核苷酸长；在植物中对于SREs的研究很少，在拟南芥中只有少数通过计算预测得到的exonic splicing enhancers

• DHSs位点通常被用来鉴定启动子、沉默子、增强子、和绝缘子调控元件。当DNA区域被蛋白质结合时会使得这段区域不被DNAse I 切割从而留下一个足迹。

• 已有的研究就表明在DHSs与Exons就存在一定的关系，如果exon区域有比较高的DHSs时就可能发生Alternative spliced

result

在本研究中，通过使用公共数据库中水稻和拟南芥中的DNAse I -seq数据，探讨IR和染色质结构的关系。IR事件在DHSs中高度富集，这表明在retained 的intron中染色质更加开放。染色质的开放通常是由于DNA结合蛋白所介导的，为了验证这个猜想，作者在DNA上搜索了与IR相关的DNA bind 蛋白留下的足迹。其中就鉴定到几百个短序列元件有DNAse I覆盖，表明这些元件可能会被调节蛋白的结合

启动子区域的DHS峰

1. DHSs富集在IR中

13.3- 26.5% of IR events overlap a DHS compared to 2.1- 5.2% for Alternative intron

IR染色质开放程度

同时发现在IR 3'exon区域有着低的甲基化水平，这是因为DNA甲基化往往是与染色质开放程度呈相反的

DNA甲基化程度

2.蛋白质足迹分析

之前的研究使用DNAse I seq的数据鉴定启动子区域潜在的转录因子结合位点，是通过搜索DNAse I-seq 覆盖度减少的区域。使用 Hidden Markov Model来搜索footprint，发现在3' exon附近有一个保守的CCGCCG序列。而Alternative intron中鉴定到的motif是在intron区域的

搜索与footprint相关的蛋白质

发现很多都是与转录因子相关的，这也与大多数研究表明的那样超过3分之1个剪切调控蛋白是转录因子。

参考

1. Exploring the relationship between intron retention and chromatin accessibility in plants