MED25 connects enhancer–promoter looping and MYC2-dependent activation of jasmonate signalling

First author: Hang Wang; Affiliations: Shandong Agricultural University (山东农业大学): Tai’an, China

Corresponding author: Jiuhai Zhao 

The lipid-derived hormone jasmonate (JA) regulates plant immunity and adaptive growth by triggering a genome-wide transcriptional programme. In Arabidopsis thaliana, JA-triggered transcriptional programming is largely orchestrated by the master transcription factor MYC2. The function of MYC2 is dependent on its physical interaction with the MED25 subunit of the Mediator transcriptional co-activator complex. Here we report the identification of JA enhancers (JAEs) through profiling the occupancy pattern of MYC2 and MED25. JA regulates the dynamic chromatin looping between JAEs and their promoters in a MED25-dependent manner, while MYC2 auto-regulates itself through JAEs. Interestingly, the JAE of the MYC2 locus (named ME2) positively regulates MYC2 expression during short-term JA responses but negatively regulates it during constant JA responses. We demonstrate that new gene editing tools open up new avenues to elucidate the in vivo function of enhancers. Our work provides a paradigm for functional study of plant enhancers in the regulation of specific physiological processes.

源自于脂质的植物激素茉莉酸JA通过诱导全基因组范围上的转录编程调控植物的免疫和适应性生长。在拟南芥中，JA诱导的转录编程主要受到转录因子MYC2的影响。而MYC2的功能发挥则依赖于其与转录共激活复合物Mediator亚基MED25的物理互作。本文中，作者通过对MYC2和MED25结合模式分析鉴定到了JA增强子JAE。JA通过一个MED25依赖型的方式调控JAE与其启动子之间的染色质环动态，而MYC2能够通过JAE自调节本身的水平。有趣的是，MYC2位点的JAE（ME2）在短期JA响应过程中正向调控MYC2基因的表达，但是在长期JA响应过程中负调控MYC2基因的表达。本文揭示了利用新的基因编辑工具为体内研究增强子功能开辟了一个新的通道。作者的工作为植物特定生理过程调控中的增强子功能研究提供了一个典型的范例。

通讯：赵久海 (http://agronomy.sdau.edu.cn/2016/0127/c1344a15580/page.htm)

个人简介：1999-2003年，华中农业大学，学士；2003-2011年，中科院遗传与发育生物学研究所，博士；2011-2015年，加利福利亚大学伯克利分校，博士后。

研究方向：以重要的经济作物和经典模式植物番茄为对象，研究植物对抗灰霉病的抗性反应分子机制。

doi: https://doi.org/10.1038/s41477-019-0441-9

Journal: Nature Plants

Published date: June 10, 2019