近日，中国科学院微生物研究所研究员郭惠珊在plos pathogens 在线发表了题为verticillium dahliaechromatin remodeling facilitates the dna damage repair in response to plant ros stress 的研究论文，发现了土传病原真菌通过染色质重塑应对寄主活性氧物质（ros）的胁迫，修复ros造成的真菌dna损伤。
病原菌与植物的互作过程中，植物病原菌的胞外物质（如真菌细胞壁组分、细菌鞭毛、分泌蛋白等）会诱导植物免疫相关蛋白（如rbohd）产生大量的ros。ros作为植物防御的第一道防线，一方面启动传递免疫信号，另一方面直接抑制病原菌的生长。ros可能氧化氨基酸，破坏蛋白功能；氧化脂质体，改变细胞膜通透性，破坏其功能；还可能氧化dna，损伤遗传物质。然而，病原菌是否能够抵御ros的胁迫，进行dna损伤的修复鲜有报道。在酵母和动植物中发现，染色质重塑复合物通过调节染色质上核小体的分布、染色质的结构以及控制基因的表达等方式来影响细胞的生长发育，并参与dna修复的调控。病原菌染色质重塑复合物是否应答寄主产生的ros修复dna的损伤尚不清楚。
郭惠珊课题组以造成棉花黄萎病的土传真菌——大丽轮枝菌为研究对象，发现大丽轮枝菌染色质重塑组分vddpb4和vdisw2参与寄主ros胁迫应答和致病性调控；vddpb4和vdisw2在大丽轮枝菌细胞核中互作并共同调控染色质的结构。利用mnase酶切染色质进行电泳定量分析发现，vddpb4的敲除突变使染色质结构变得更加紧密，而vdisw2敲除突变使染色质的结构变得更加松散（图）。敲除vddpb4或vdisw2影响dna损伤修复速率；染色质免疫共沉淀实验（chip）发现vdisw2结合到dna修复关键酶基因的启动子区域，而vddpb4调控染色质重塑复合物isw2在dna上的定位，有利于vdisw2介导的相关基因的表达，促进dna损伤修复。
该研究首次揭示了土传病原真菌染色质重塑复合物抵御寄主ros胁迫，调整核小体位置，促进dna损伤修复的作用机理。研究进一步推进了对大丽轮枝菌致病机制的理解，并为其他病原真菌染色质重塑复合物的研究提供了实验基础。
郭惠珊组生王胜和武雪明为共同第一作者，郭惠珊为通讯作者。该研究受到国家自然科学基金、中科院战略性先导研究计划和中科院科技服务的资助。
图a.大丽轮枝菌野生型v592，突变体vdδdpb4和vdδisw2细胞mnase酶消化染色质凝胶电泳图。t：三核小体，d：二核小体，m：单核小体。b.120u mnase消化泳道t/d/m条带的相对强度分布。c.大丽轮枝菌vdisw2复合物的可能作用模型。
研究团队单位：微生物研究所
