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生物钟是地球上的生物在体内形成的能够测量时间的分子机器,其运行机制十分保守。粗糙脉孢菌是研究生物钟的理想模式生物之一,生物钟基因frequency (frq)的周期性转录对于粗糙脉孢菌生物钟的运行十分重要,但目前对其具体转录调控机制还不是十分清楚。为了探究表观遗传修饰对生物钟的影响,我们在粗糙脉孢菌中对可能参与生物钟调控的相关因子进行了遗传筛选,发现组蛋白H3K36的甲基转移酶SET-2参与生物钟的调控。首先,无论是SET-2的缺失还是H3K36R点突变均导致frq基因不能周期性转录。其次,SET-2介导的H3K36me3在frq基因ORF 3’端的富集具有周期性。进一步的研究发现,SET-2对加基因的调控需要组蛋白去乙酰化酶RPD-3的帮助。RPD-3是组蛋白去乙酰化酶复合体Rpd3S中的重要组分,该复合体中的EAF-3可以识别H3K36的甲基化并将Rpd3S复合体募集到相应的位置。在set-2KO和pd-3KO中,frq基因ORF区域组蛋白的乙酰化水平大幅升高。同时,我们在set-2KO、 rpd-3KO、eaf-3KO中均可以检测到不依赖于WC复合体的frq表达,它可以通过影响WC复合体的活性干扰正常frq基因的转录,从而导致粗糙脉孢菌生物钟紊乱。为了探究组蛋白哪些位点的乙酰化修饰参与frq基因的转录调控,我们对RPD-3潜在的识别位点进行了筛选。从赖氨酸(K)到谷氨酰胺(Q)的点突变可以模拟该位点的乙酰化修饰,我们发现H3K9QK14QK18Q突变体的生物钟表型与rpd-3KO十分相似。同时,在H3K9QK14QK18Q中也能检测到不依赖于WC复合体的frq表达,从而证明RPD-3对生物钟的调控主要是通过影响组蛋白H3K9、K14、K18位点的乙酰化修饰实现的。SET-2对frq基因的转录调控除了需要组蛋白去乙酰化酶RPD-3的帮助外,还需要染色质重塑蛋白的参与。我们的数据表明,SET-2可以与染色质重塑蛋白CHD-1一起调控frq基因ORF区域新旧组蛋白的交换。因为细胞中游离的组蛋白一般都处于高乙酰化状态,SET-2和CHD-1可以抑制转录过程中因过多新组蛋白的掺入造成的高乙酰化。通过遗传筛选,我们还发现组蛋白去乙酰化酶HDA-2也参与生物钟的调控。与组蛋白去乙酰化酶RPD-3不同,HDA-2主要从两方面调控加基因的转录。其一是通过组蛋白去乙酰化酶活性调控生物钟的振幅。在hda-2KO中,frq基因的转录水平升高,但并不影响其周期。另一方面,HDA-2在一定条件下又可以激活不依赖于WC复合体的frq转录。已知在chd-1KO wc-IRIP中有一定水平的不依赖于WC复合体的frq转录,而在chd-1KO wc-1RIP hda-2KO三突变体中frq基因不能转录。我们的研究解析了组蛋白修饰对生物钟基因frq的转录调控机制,这为揭示粗糙脉孢菌生物钟的运行机制提供了重要依据,同时对其它物种中相关的研究有一定的指导意义。