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シトシンメチル化は、DNAの可逆的なエピジェネティックな修飾です。植物では、シトシンメチル化の除去は、5-メチルシトシンDNAグリコシラーゼのデメテル（DME）ファミリーの4人のメンバーによって達成されます。DMEによる脱メチル化は種子の発達にとって重要であり、変異体分析による体細胞組織における遺伝子ファミリー全体の機能を決定する実験を防ぎます。ここでは、DME変異体の生殖障害をバイパスして、DMEファミリー全体の体細胞四倍性ホモ接合変異体を作成しました。DME;ROS1;DML2;DML3（DRDD）の葉は、野生型の葉やRDDトリプル変異体と比較して、高メチル化領域を展示し、4つのデメチラーゼすべての機能的冗長性を示しています。脱メチル化の標的には、RNA指向のDNAメチル化と驚くべきことにCG遺伝子体メチル化によって共標的にされた領域が含まれ、これらの理解されていない部位での動的メチル化を示しています。さらに、DRDDには多くの組織特異的メチル化の違いが存在しないため、野生型組織全体で分岐するエピジェネティック状態を生成する際の活性な脱メチル化の役割が示唆されています。さらに、DRDD植物は初期の開花表現型を示します。これは、5'-ヒロウメチル化と開花軌跡の転写のダウンレギュレーションを含みます。したがって、体組織全体の適切なメチル化には活性DNA脱メチル化が必要であり、遺伝子間およびコーディング領域のエピジェネティックな景観を定義します。
シトシンメチル化は、DNAの可逆的なエピジェネティックな修飾です。植物では、シトシンメチル化の除去は、5-メチルシトシンDNAグリコシラーゼのデメテル（DME）ファミリーの4人のメンバーによって達成されます。DMEによる脱メチル化は種子の発達にとって重要であり、変異体分析による体細胞組織における遺伝子ファミリー全体の機能を決定する実験を防ぎます。ここでは、DME変異体の生殖障害をバイパスして、DMEファミリー全体の体細胞四倍性ホモ接合変異体を作成しました。DME;ROS1;DML2;DML3（DRDD）の葉は、野生型の葉やRDDトリプル変異体と比較して、高メチル化領域を展示し、4つのデメチラーゼすべての機能的冗長性を示しています。脱メチル化の標的には、RNA指向のDNAメチル化と驚くべきことにCG遺伝子体メチル化によって共標的にされた領域が含まれ、これらの理解されていない部位での動的メチル化を示しています。さらに、DRDDには多くの組織特異的メチル化の違いが存在しないため、野生型組織全体で分岐するエピジェネティック状態を生成する際の活性な脱メチル化の役割が示唆されています。さらに、DRDD植物は初期の開花表現型を示します。これは、5'-ヒロウメチル化と開花軌跡の転写のダウンレギュレーションを含みます。したがって、体組織全体の適切なメチル化には活性DNA脱メチル化が必要であり、遺伝子間およびコーディング領域のエピジェネティックな景観を定義します。
Cytosine methylation is a reversible epigenetic modification of DNA. In plants, removal of cytosine methylation is accomplished by the four members of the DEMETER (DME) family of 5-methylcytosine DNA glycosylases, named DME, DEMETER-LIKE2 (DML2), DML3, and REPRESSOR OF SILENCING1 (ROS1) in Arabidopsis thaliana. Demethylation by DME is critical for seed development, preventing experiments to determine the function of the entire gene family in somatic tissues by mutant analysis. Here, we bypassed the reproductive defects of dme mutants to create somatic quadruple homozygous mutants of the entire DME family. dme; ros1; dml2; and dml3 (drdd) leaves exhibit hypermethylated regions compared with wild-type leaves and rdd triple mutants, indicating functional redundancy among all four demethylases. Targets of demethylation include regions co-targeted by RNA-directed DNA methylation and, surprisingly, CG gene body methylation, indicating dynamic methylation at these less-understood sites. Additionally, many tissue-specific methylation differences are absent in drdd, suggesting a role for active demethylation in generating divergent epigenetic states across wild-type tissues. Furthermore, drdd plants display an early flowering phenotype, which involves 5'-hypermethylation and transcriptional down-regulation of FLOWERING LOCUS C. Active DNA demethylation is therefore required for proper methylation across somatic tissues and defines the epigenetic landscape of intergenic and coding regions.
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