eLife | 荷兰瓦赫宁根大学揭示独特的染色质图谱定义了植物病原真菌的适应性基因组区域！

基因组存储的信息规模超出了线性核苷酸序列的范围，从而影响了个体水平的基因组功能，而对种群和长期基因组功能的影响尚不清楚。

2020年12月18日，国际权威学术期刊eLife在线发表了荷兰瓦赫宁根大学植物病理学实验室Bart PHJ Thomma课题组（Nature Plants | 荷兰瓦赫宁根大学揭示植物病原菌利用效应蛋白操纵宿主微生物组！）和美国堪萨斯州立大学植物病理学系David E Cook合作的最新相关研究成果，题为A unique chromatin profile defines adaptive genomic regions in a fungal plant pathogen的研究论文。在这篇文章中，科研人员探讨了DNA的物理和化学特性如何影响植物病原真菌黄萎病菌（Verticillium dahliae）（Plant Cell | 美国德州农工大学单立波团队揭示棉花防御病原菌的新机制）的基因组进化。对DNA甲基化、组蛋白修饰和DNA可及性的评估显示，物理DNA特征与广谱宿主植物病原真菌黄萎病菌的适应性基因组进化有关。

科研人员发现重复序列的不完全DNA甲基化，与最初被定义为谱系专一性（LS）区域的特定基因组区块相关，其中包含与宿主适应有关的基因。进一步的染色质表征揭示了与诸如H3 Lys-27甲基化组蛋白（H3K27me3）和可及的DNA等特征的关联。在染色质数据上训练的机器学习识别的LS DNA是以前公认的两倍，这已通过正交分析得到验证，科研人员建议将此DNA称为适应性基因组区域。科研人员的结果提供了证据，即特定的染色质特征定义了适应性基因组区域，并突显了不同的表观遗传因素如何促进这些区域的组织。

图1.DNA甲基化只存在于可转座元件上，而不存在于LS区域的元件中

图2.各个TE家族具有不同的表观遗传和物理压实特征

图3.基于核心与LS位置的LTR和未指定元素具有显著不同的染色质谱

图4.表观基因组和物理DNA特征共同定义了核心和LS区域

图5.有导机器学习可以根据表观基因组和物理基因组特征预测LS区域

图6.机器学习对全基因组LS含量的预测结果

图7.全基因组范围内的UMAP组详细说明标记为核心和LS的功能元件具有不同的表观遗传和DNA特征

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