文献分享|CRISPR靶向H3K4me3激活拟南芥基因表达并解锁着丝粒近端交叉重组

本研究针对H3K4me3组蛋白修饰在基因表达和减数分裂重组中的直接作用机制展开探索。背景显示H3K4me3作为保守组蛋白修饰与转录激活和重组相关，但因果关系尚不明确，且着丝粒区域的重组抑制限制了育种效率。研究通过开发CRISPR-SunTag表观遗传编辑工具，将拟南芥SDG2甲基转移酶或哺乳动物PRDM9定向靶向特定基因组位点。结果证实：1）在FWA和SNC1基因启动子区沉积H3K4me3可激活转录并增强抗病性；2）靶向着丝粒区域能显著提升减数分裂交叉重组频率；3）PRDM9系统展现出更高特异性。结论表明H3K4me3对转录和重组具有直接指导作用，为作物表观遗传育种提供了新策略。