Epigenetic consequences of chromosome restructuring - EpiChrom - TP B

Abstract

(A) Die Verschiebung heterochromatischer Bereiche in euchromatische Regionen durch große chromosomale Inversionen hatte minimale Auswirkungen auf die globale Verteilung von DNA-Methylierung und Histonmodifikationen, wie Histon H3 K4 and K9 Methylierung. Die ursprünglichen epigenetischen Profile der invertierten Regionen und ihrer Grenzen blieben weitgehend erhalten. (B) Die Entfernung des aktiven NOR IV-Locus (Nukleolus-Organisator-Region) in Arabidopsis mittels CRISPR/Cas führte zur Reaktivierung des normalerweise inaktiven NOR II-Locus. Die Aktivierung des NOR II war mit spezifischen epigenetischen Veränderungen (Anreicherung von H3K9ac und Reduktion von H3K9me2) verbunden, während das globale epigenetische Profil robust blieb. Die Genaktivität wurde insgesamt nur geringfügig beeinflusst. (C) Durch die Fusion ganzer Chromosomenarme konnten fertile Arabidopsis-Linien mit einer reduzierten Chromosomenzahl (von 10 auf 8) erzeugt werden. Diese Linien zeigten keine Unterschiede im Phänotyp oder der Transkription im Vergleich zum Wildtyp, was auf eine hohe Toleranz der Pflanzen gegenüber Karyotypveränderungen hindeutet. Die Nachkommen aus der Kreuzung mit dem Wildtyp zeigten eine reduzierte Fruchtbarkeit, und die Rekombinationsmuster der fusionierten Arme waren stark verändert.