（通訊員：章穎）7月21日，李博教授課題組在《BMC Biology》上發表了題為“Dynamic enhancer transcription associates with reprogramming of immune genes during pattern triggered immunity in Arabidopsis”的研究論文。該研究構建了基于拟南芥基因間區染色質開放和轉錄水平的潛在活性增強子庫，鑒定了響應不同微生物相關分子模式（MAMPs）的免疫相關增強子，并聯合分析了免疫基因激活與增強子動力學的調控網絡，首次揭示了增強子順式調控基因表達的是植物免疫的重要組成部分。
增強子是真核生物中的一類順式調控元件（CRE），通過激活相關基因的轉錄在基因表達調控中發揮重要作用。哺乳動物增強子轉錄産物——eRNA的生物合成和功能研究較多，被認為是活性增強子的重要指标，但是植物增強子轉錄本的特征和功能尚未得到系統定義。微生物相關分子模式（MAMPs）觸發的免疫反應PTI是植物先天免疫的重要環節，精準的轉錄重編程對于植物啟動快速有效的防禦反應至關重要，而增強子是否參與植物免疫并發揮重要調控功能還不清楚。
通過去除核糖體RNA和高深度的轉錄組測序，并結合全基因組染色質可及性、DNA甲基化和組蛋白修飾等分析，鑒定到了與拟南芥部分增強子區域相對應的轉錄本，且其與動物增強子RNA具有相似的特征。這些從拟南芥增強子單向或雙向轉錄的eRNA，大多數不具有polyA結構。轉錄的增強子可視為活性增強子，具有較低程度的DNA甲基化、高水平的染色質可及性以及RNA Pol II和組蛋白乙酰化标記的顯著富集等特性。從而揭示了“轉錄樞紐”的形成是植物活性增強子的關鍵特征，而增強子轉錄本的産生是增強子活性的良好标志。
基于不同MAMPs誘導後eRNA的差異表達，解析了PTI誘導的拟南芥免疫相關增強子活性動态變化，這些增強子的轉錄受flg22、chitin和nlp20，以及植物損傷相關分子模式pep2等的誘導，被定義為模式誘導的核心增強子（CIPE）。研究證明了增強子和靶基因之間的表達模式有很強的關聯，在植物免疫中起着重要的調節作用。該研究還确定了特定的免疫相關轉錄因子（包括WRKYs和SARD1）是免疫誘導增強子轉錄的潛在元件，繪制了一個由“轉錄因子—增強子—靶标基因”組成的免疫基因調控網絡。
總體而言，該研究創新性地探究了植物增強子的轉錄活性特征及其對植物免疫基因表達的關鍵作用，相關結果可以作為研究植物免疫增強子和基因表調控的良好資源。
我院在讀博士研究生章穎為該論文的第一作者，李博教授為論文的通訊作者，姜道宏教授和付豔蘋教授等參與此項研究。該研究得到了國家自然科學基金、中央高校基本科研業務費專項基金和77779193永利官网自主科技創新基金等項目的資助。
圖1. 植物免疫相關增強子的轉錄表達和染色體狀态特征
原文鍊接：https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-022-01362-8
審核人：李博
