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乙酸胁迫条件下酿酒酵母全基因组启动子区组蛋白H4 K16乙酰化修饰分析

     
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为探究酵母乙酸耐受性的表观遗传调控新机制,采用染色质免疫共沉淀-芯片(Chromatin immunoprecipitation-chip,ChIP-chip)技术,分析乙酸胁迫条件下酿酒酵母全基因组启动子区组蛋白H4 K16乙酰化修饰的变化。结果表明,酵母细胞经乙酸胁迫处理(60 mmol/L、30 min)后,与对照组(添加等体积无菌水)相比,73个酵母基因的启动子区域组蛋白H4 K16位点乙酰化修饰发生了改变,乙酰化修饰上升基因19个,主要分布在2、4、5、7、13、15、16号染色体上;乙酰化修饰下降基因54个,主要分布在1、2、4、5、6、7、8、10、11、12、13、14、15、16号染色体上。基因功能分析结果表明,按生物学过程分类乙酰化修饰改变基因主要富集在碱基切除修复、细胞骨架组装、细胞周期进程和含蛋白质的复合物组装;按细胞组分分类乙酰化修饰改变基因主要富集在液泡质子转运V-型ATP酶、DNA聚合酶复合体、质子转运双扇区ATP酶复合物/质子转运域、有丝分裂纺锤体和核染色体;按分子功能分类乙酰化修饰改变基因主要富集在单链DNA 3′—5′外脱氧核糖核酸酶活性、蛋白酶体结合、ATP酶活性/耦联离子跨膜运动。随机选取3个启动子区组蛋白H4 K16乙酰化修饰发生差异变化的基因(ATP12、VPS55、DLT1)进行染色质免疫沉淀-实时定量PCR检测,结果与ChIP-chip分析结果一致,验证了ChIP-chip试验的准确性。综上,酿酒酵母基因启动子区组蛋白H4 K16乙酰化修饰与乙酸耐受性密切相关。

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