Uma via de silenciamento para induzir trimetilação de H3-K9 e H4-K20 em heterocromatina constitutiva

A metilação de lisina de histona é uma modificação central para marcar regiões de cromatina funcionalmente distintas. Em particular, a trimetilação de H3-K9 emergiu como um marco da heterocromatina pericêntrica em mamíferos. Aqui mostramos que a trimetilação de H4-K20 também é enriquecida focalmente na heterocromatina pericêntrica. Curiosamente, a trimetilação de H3-K9 pelas HMTases Suv39h é necessária para a indução da trimetilação de H4-K20, embora a posição H4 Lis 20 não seja um substrato intrínseco para essas enzimas. Usando uma abordagem de candidatos, identificamos Suv4-20h1 e Suv4-20h2 como duas novas HMTases de domínio SET que se localizam na heterocromatina pericêntrica e atuam especificamente como enzimas trimetilantes de nucleossomos H4-K20. A interação das enzimas Suv4-20h com isoformas de HP1 sugere um mecanismo sequencial para estabelecer a trimetilação de H3-K9 e H4-K20 na heterocromatina pericêntrica. A trimetilação de H4-K20 heterocromática é evolutivamente conservada, e em Drosophila, o homólogo Suv4-20 é um novo modificador de PEV para regular variação de efeito de posição. Juntos, nossos dados indicam uma função para a trimetilação de H4-K20 no silenciamento gênico e sugerem ainda a trimetilação de H3-K9 e H4-K20 como componentes importantes de uma via repressora que pode indexar a heterocromatina pericêntrica.