研究团队以中国番茄黄曲叶病毒及其伴随卫星DNA作为研究对象,研究了靶向调控DNA主动去甲基化的过程。卫星DNA会编码一个被称为βC1的蛋白,团队探究了βC1蛋白能否靶向调控负责DNA主动去甲基化的DNA糖基化酶。发现βC1能够与本氏烟的DNA糖基化酶相互作用,βC1第17位氨基酸Val的突变会破坏βC1与糖基化酶的相互作用,而且破坏其致病活性,导致感染的植物发病症状很轻微,病毒基因组甲基化水平高,说明βC1与糖基化酶的相互作用对于卫星病毒的致病性及病毒基因组去甲基化很重要。进一步的体外生化实验和体内遗传实验表明,βC1通过与DME相互作用,增强DME活性,降低病毒基因组甲基化水平,从而促进病毒侵染。
DNA主动去甲基化长久以来被认为调控植物内源基因表达的重要机制,该研究首次揭示DNA主动去甲基化可以靶向病毒基因组。通过激活去甲基化途径影响宿主与病原物的甲基化是寄主-病原物互作中从未被发现的,因此揭示DNA主动去甲基化途径与双生病毒的互作不仅为植物-病原互作开启了一个新的研究方向,也为病毒病害的防治提供了新的抗性策略。论文发表后,被《自然通讯》(Nature Communications)列为植物与农业领域的精选论文。
该研究得到了国家自然科学基金重点项目的资助。