Ectopic enhancer–enhancer interactions as causal forces driving RNA‐directed DNA methylation in gene regulatory regions
Notice bibliographique
Résumé
Cis-regulatory elements (CREs) are integral to the spatiotemporal and quantitative expression dynamics of target genes, thus directly influencing phenotypic variation and evolution. However, many of these CREs become highly susceptible to transcriptional silencing when in a transgenic state, particularly when organised as tandem repeats. We investigated the mechanism of this phenomenon and found that three of the six selected flower-specific CREs were prone to transcriptional silencing when in a transgenic context. We determined that this silencing was caused by the ectopic expression of non-coding RNAs (ncRNAs), which were processed into 24-nt small interfering RNAs (siRNAs) that drove RNA-directed DNA methylation (RdDM). Detailed analyses revealed that aberrant ncRNA transcription within the AGAMOUS enhancer (AGe) in a transgenic context was significantly enhanced by an adjacent CaMV35S enhancer (35Se). This particular enhancer is known to mis-activate the regulatory activities of various CREs, including the AGe. Furthermore, an insertion of 35Se approximately 3.5 kb upstream of the AGe in its genomic locus also resulted in the ectopic induction of ncRNA/siRNA production and de novo methylation specifically in the AGe, but not other regions, as well as the production of mutant flowers. This confirmed that interactions between the 35Se and AGe can induce RdDM activity in both genomic and transgenic states. These findings highlight a novel epigenetic role for CRE-CRE interactions in plants, shedding light on the underlying forces driving hypermethylation in transgenes, duplicate genes/enhancers, and repetitive transposons, in which interactions between CREs are inevitable.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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