Juan S. Ramirez-Prado, Leandro Quadrana, Maria Florencia Legascue, Martin Crespi, Daniel Gonzalez, David Latrasse, Aurélie Christ, Camille Fonouni-Farde, Moussa Benhamed, Thomas Blein, Federico Ariel, Lucia Ferrero, Michaël Moison, Leandro Exequiel Lucero, Instituto de Agrobiotecnología del Litoral [Santa Fe] (IAL), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires] (CONICET)-Universidad Nacional del Litoral [Santa Fe] (UNL), Universidad Nacional del Litoral [Santa Fe] (UNL), Institut des Sciences des Plantes de Paris-Saclay (IPS2 (UMR_9213 / UMR_1403)), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS), Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Blein, Thomas, Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Institut de biologie de l'ENS Paris (UMR 8197/1024) (IBENS)
SUMMARYRNA-DNA hybrid (R-loop)-associated long noncoding RNAs (lncRNAs), including the Arabidopsis lncRNAAUXIN-REGULATED PROMOTER LOOP(APOLO), are emerging as important regulators of three-dimensional chromatin conformation and gene transcriptional activity. Here, we showed that in addition to the PRC1-component LIKE-HETEROCHROMATIN PROTEIN 1 (LHP1),APOLOinteracts with the methylcytosine-binding protein VARIANT IN METHYLATION 1 (VIM1), a conserved homolog of the mammalian DNA methylation regulator UBIQUITIN-LIKE CONTAINING PHD AND RING FINGER DOMAINS 1 (UHRF1). TheAPOLO-VIM1-LHP1 complex directly regulates the transcription of the auxin biosynthesis geneYUCCA2by dynamically determining DNA methylation and H3K27me3 deposition over its promoter during the plant thermomorphogenic response. Strikingly, we demonstrated that the lncRNAUHRF1 Protein Associated Transcript(UPAT), a direct interactor of UHRF1 in humans, can be recognized by VIM1 and LHP1 in plant cells, despite the lack of sequence homology betweenUPATandAPOLO. In addition, we showed that increased levels ofAPOLOorUPAThamper VIM1 and LHP1 binding toYUCCA2promoter. Collectively, our results uncover a new mechanism in which a plant lncRNA coordinates Polycomb action and DNA methylation, and reveal that evolutionary unrelated lncRNAs may exert similar functions across kingdoms.