J 2024

Histone Chaperone Deficiency in Arabidopsis Plants Triggers Adaptive Epigenetic Changes in Histone Variants and Modifications

FRANEK, Michal, Martina NEŠPOR DADEJOVÁ, Pavlína PÍREK, Karolína KRYŠTOFOVÁ, Tereza DOBISOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Histone Chaperone Deficiency in Arabidopsis Plants Triggers Adaptive Epigenetic Changes in Histone Variants and Modifications

Autoři

FRANEK, Michal, Martina NEŠPOR DADEJOVÁ, Pavlína PÍREK, Karolína KRYŠTOFOVÁ, Tereza DOBISOVÁ, Zbyněk ZDRÁHAL, Martina DVOŘÁČKOVÁ a Gabriela LOCHMANOVÁ

Vydání

2024

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10611 Plant sciences, botany

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

Klíčová slova anglicky

Arabidopsis; chromatin remodeling; histone chaperone complex; histone variants; immunochemistry; mass spectrometry; post-translational modifications

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 18. 9. 2024 12:13, Mgr. Eva Dubská

Anotace

V originále

At the molecular scale, adaptive advantages during plant growth and development rely on modulation of gene expression, primarily provided by epigenetic machinery. One crucial part of this machinery is histone posttranslational modifications, which form a flexible system, driving transient changes in chromatin, and defining particular epigenetic states. Posttranslational modifications work in concert with replication-independent histone variants further adapted for transcriptional regulation and chromatin repair. However, little is known about how such complex regulatory pathways are orchestrated and interconnected in cells. In this work, we demonstrate the utility of mass spectrometry-based approaches to explore how different epigenetic layers interact in Arabidopsis mutants lacking certain histone chaperones. We show that defects in histone chaperone function (e.g., chromatin assembly factor-1 or nucleosome assembly protein 1 mutations) translate into an altered epigenetic landscape, which aids the plant in mitigating internal instability. We observe changes in both the levels and distribution of H2A.W.7, altogether with partial repurposing of H3.3 and changes in the key repressive (H3K27me1/2) or euchromatic marks (H3K36me1/2). These shifts in the epigenetic profile serve as a compensatory mechanism in response to impaired integration of the H3.1 histone in the fas1 mutants. Altogether, our findings suggest that maintaining genome stability involves a two-tiered approach. The first relies on flexible adjustments in histone marks, while the second level requires the assistance of chaperones for histone variant replacement.

Návaznosti

GA22-28190S, projekt VaV
Název: Komplexní charakterizace histonových epigenetických značek
Investor: Grantová agentura ČR, Komplexní charakterizace histonových epigenetických značek
GA23-06643S, projekt VaV
Název: Dispozice, výskyt a zpracování DNA lézí v genomu rostlin Arabidopsis thaliana defektních pro reparaci DNA a sestavování nukleozomů
Investor: Grantová agentura ČR, Dispozice, výskyt a zpracování DNA lézí v genomu rostlin Arabidopsis thaliana defektních pro reparaci DNA a sestavování nukleozomů
MUNI/R/1364/2023, interní kód MU
Název: Mechanizmy opravy DNA u rostliny Arabidopsis thaliana
Investor: Masarykova univerzita, Mechanizmy opravy DNA u rostliny Arabidopsis thaliana, CAREER RESTART
90254, velká výzkumná infrastruktura
Název: e-INFRA CZ II