10月16日，Nature出版集团旗下的《Cell Discovery》在线发表了我校“作物遗传与种质创新国家重点实验室”杨东雷课题组与美国科学院院士朱健康合作完成的论文“Four putative SWI2/SNF2 chromatin remodelers have dual roles in regulating DNA methylation in Arabidopsis”。

    DNA甲基化是调控基因与转座子表达的重要表观遗传学标记。DNA甲基化水平由建立与维持，和去甲基化两个方面共同决定。在开花植物中,由小RNA，lncRNA等因子介导的RdDM（RNA-directed DNA methylation）分子通路是建立DNA甲基化的主要途径。但是RdDM建立的DNA甲基化有时会扩展到周边区域，影响正常的基因表达。ROS1是植物在营养生长阶段主要的DNA去甲基化酶，ROS1介导的DNA去甲基化通路负责将RdDM建立的多余的DNA甲基化去除，从而保证植物正常发育所需的基因表达。但是RdDM与ROS1介导的DNA去甲基化两个生化途径如何平衡是表观遗传学领域的未解之谜。

    通过遗传筛选他们发现染色质重塑因子CLSY4的突变体中有甲基化升高的表型，进一步的全基因DNA甲基化测序鉴定出上千个甲基化升高区域，这些区域大部分也是ROS1的靶位点，表明CLSY4参与到了ROS1介导的DNA去甲基化过程。有意思的是这些区域的甲基化绝大部分都是由RdDM介导完成的。CLSY4是植物特异的染色质重塑因子，包含CLSY4的基因家族的一个分枝含有四个基因（CLSY1-CLSY4）。对这些基因的单突变，三突变的DNA甲基化组的详细分析发现，它们都参与ROS1介导的DNA去甲基化途径。

    在丧失功能的四突变中，24nt siRNA完全丧失，RdDM介导的DNA甲基化也全部丢失。进一步通过生化与分子生物学手段，他们揭示出这四个蛋白对于合成小RNA的RNA 聚合酶IV（Pol IV）的蛋白复合体结合到染色质上是必需的。在所有单突，三突变中出现的DNA甲基化升高区域在四突变中都消失了，说明RdDM建立了这些区域的DNA甲基化。这四个染色质重塑因子在DNA甲基化中的双向功能是调控DNA甲基化动态平衡的重要分子机制。

    杨东雷作为高层次引进人才加盟南农以来，在Cell Host Microbe, CellResearch, PNAS, Molecular Plant, Plant Physiology, New Phytologist等期刊上发表SCI论文18篇，其中通讯作者和第一作者共7篇，2017年获得江苏省杰出青年基金资助。