主动DNA去甲基化在真核生物基因印迹和拮抗DNA甲基化中起着至关重要的作用。植物特异性沉默抑制因子1/DEMETER (ROS1/DME)家族酶直接去除5-甲基胞嘧啶(5mC)，代表了一种不同于动物的有效DNA去甲基化途径。

2023年1月9日，南方科技大学杜嘉木研究组（杜璇为第一作者）联合朱健康研究组在Nature Plants 在线发表题为“Molecular basis of the plant ROS1-mediated active DNA demethylation”的研究论文，该研究分别报道了一个拟南芥ROS1催化片段与底物DNA、错配DNA和反应中间体配合物的冷冻电镜结构。底物5mC从DNA双链中翻转出来，随后分别通过疏水和氢键相互作用被ROS1碱基结合袋识别，而不同的质子化状态的碱基决定了5mC比T:G错配更偏爱底物。结合反应中间复合物的结构，结构和生化研究揭示了底物特异性的分子基础，以及植物特异性DNA去甲基酶ROS1/DME家族去甲基化5mC的反应机制。

总之，通过该研究阐明了植物特有的ROS1家族作为DNA去甲基化酶在底物识别和碱基去除过程中重要的分子作用机制，为后续基于ROS1作用原理的DNA去甲基化基因编辑工具的开发提供了参考。