Elife:组蛋白去甲基化酶在植物基因组完整性维持中的新作用。
由 Polycomb 抑制复合体2(PRC2)沉积的组蛋白修饰在控制大多数多细胞真核生物的生长、发育和适应环境波动中起着关键作用。
PRC2的催化活性被 jumonji 型(JMJ)组蛋白去甲基化酶抵消,从而形成 H3K27me3的基因组分布。
这里,我们发现拟南芥中的两个 JMJ 组蛋白去甲基酶,即早花6号(ELF6)和早花6号(REF6) ,在 H3K27me3和 H3K27me1的内稳态中发挥着不同的作用。
我们发现,在有性生殖期间,如果不能重置这些染色质标记,就会导致组蛋白标记的跨代遗传,从而导致 DNA 甲基化在异染色质位点的丢失和转座子的激活。
因此,jumonji 型组蛋白去甲基化酶在植物中发挥双重作用,通过发育维持转录状态,并在有性生殖期间保护基因组的完整性。
Histone modifications deposited by the Polycomb repressive complex 2 (PRC2) play a critical role in the control of growth, development, and adaptation to environmental fluctuations of most multicellular eukaryotes. The catalytic activity of PRC2 is counteracted by Jumonji-type (JMJ) histone demethylases, which shapes the genomic distribution of H3K27me3. Here, we show that two JMJ histone demethylases in Arabidopsis, EARLY FLOWERING 6 (ELF6) and RELATIVE OF EARLY FLOWERING 6 (REF6), play distinct roles in H3K27me3 and H3K27me1 homeostasis. We show that failure to reset these chromatin marks during sexual reproduction results in the transgenerational inheritance of histone marks, which cause a loss of DNA methylation at heterochromatic loci and transposon activation. Thus, Jumonji-type histone demethylases play a dual role in plants by helping to maintain transcriptional states through development and safeguard genome integrity during sexual reproduction.
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