PNAS|AtINO80通过调节核小体密度和H2A.Z掺入光相关基因来抑制光形态发生
INO80是真核生物中进化保守的蛋白质。 INO80的突变导致果蝇和小鼠的生长停滞和胚胎死亡，这限制了INO80在多细胞生物形态发生过程中的生物学功能的研究。 在这里，我们显示了AtINO80与拟南芥植物中的光信号通路相互连接。 我们对atino80突变体的表征揭示了INO80在植物光形态发生过程中在核小体密度和H2A.Z掺入中的关键作用。
光形态发生是连接光调节的转录重编程与生物体形态变化的一个关键发育过程。引人注目的是，基于染色质的光形态发生的转录控制仍然知之甚少。本研究，我们证明了拟南芥（Arabidopsis thaliana）的ATP依赖性染色质重塑因子AtINO80的同源基因抑制植物的光形态发生。AtINO80的缺失抑制下胚轴细胞的伸长，引起花青素的积累。
在atino80突变体中，光诱导基因和暗诱导基因都受到影响。
在atino80中，H2A.Z组蛋白变体的全基因组占有率和组蛋白H3水平降低。尤其是，AtINO80与伸长的下胚轴5（HY5）的基因体结合，导致AtINO80中HY5处H2A、Z和H3的染色质结合较低。
遗传分析表明，AtINO80以光敏色素B-和HY5依赖的方式调控光形态发生。
总之，我们的研究阐明了一种机制，其中AtINO80调节核小体密度和H2A.Z掺入，并抑制光相关基因（如HY5）的转录，以微调植物光形态发生。
Photomorphogenesis is a critical developmental process bridging light-regulated transcriptional reprogramming with morphological changes in organisms. Strikingly, the chromatin-based transcriptional control of photomorphogenesis remains poorly understood. Here, we show that the Arabidopsis (Arabidopsis thaliana) ortholog of ATP-dependent chromatin-remodeling factor AtINO80 represses plant photomorphogenesis. Loss of AtINO80 inhibited hypocotyl cell elongation and caused anthocyanin accumulation. Both light-induced genes and dark-induced genes were affected in the atino80 mutant. Genome-wide occupancy of the H2A.Z histone variant and levels of histone H3 were reduced in atino80. In particular, AtINO80 bound the gene body of ELONGATED HYPOCOTYL 5 (HY5), resulting in lower chromatin incorporations of H2A.Z and H3 at HY5 in atino80. Genetic analysis revealed that AtINO80 acts in a phytochrome B- and HY5-dependent manner in the regulation of photomorphogenesis. Together, our study elucidates a mechanism wherein AtINO80 modulates nucleosome density and H2A.Z incorporation and represses the transcription of light-related genes, such as HY5, to fine tune plant photomorphogenesis.
来源：
https://www.pnas.org/content/pnas/117/52/33679.full.pdf
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