组蛋白去甲基化酶SlJMJ6通过去除番茄成熟相关基因的H3K27甲基化促进果实成熟

果实成熟由复杂的调控网络控制。可逆的组蛋白甲基化和去甲基化调节染色质结构和基因表达。然而，对于组蛋白去甲基化酶在果实成熟调控中的作用知之甚少。在此，我们发现番茄（Solanum lycopersicum）SlJMJ6编码一种特异性去甲基化H3K27甲基化的组蛋白赖氨酸去甲基化酶。SlJMJ6的过表达加速番茄果实成熟，这与大量成熟相关基因的表达上调有关。RNA-seq和随后进行的染色质免疫沉淀分析的综合分析鉴定了32个被SlJMJ6直接靶向并在SlJMJ6过表达的果实中表达上调且H3K27m3降低的基因。许多SlJMJ6调控的基因涉及转录调节、乙烯生物合成、细胞壁降解和激素信号传导。包括成熟抑制因子（RIN）、1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶-4（ACS4）、1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶1（ACO1）、果胶酶（PL）和β-半乳糖苷酶4（TBG4）在内的11个成熟相关基因，以及一个DNA去甲基化酶DML2，被确认通过去除H3K27me3被SlJMJ6直接调控。我们的结果表明，SlJMJ6是一种促进成熟的H3K27me3去甲基化酶，通过调节H3K27me3激活成熟相关基因的表达，从而促进番茄果实成熟。我们的研究还揭示了组蛋白去甲基化与DNA去甲基化在调控果实成熟中的新联系。据我们所知，这是首次报道组蛋白赖氨酸去甲基化酶参与果实成熟调控的案例。