Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo - CORDIS

FP7

CAPMEM Resultado resumido

Project ID: 326711
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Reino Unido

El estudio de la epigenética en plantas

Las modificaciones epigenéticas se han posicionado como reguladores clave de procesos biológicos. Unos investigadores europeos arrojaron luz sobre este complejo proceso empleando la especie vegetal Arabidopsis thaliana como organismo modelo.
El estudio de la epigenética en plantas
La metilación del ADN es un mecanismo epigenético mediado por una familia de enzimas metiltransferasas que unen de manera covalente un grupo metilo al nucleótido citosina en el ADN. Este proceso controla procesos biológicos fundamentales como la actividad genética durante el desarrollo, la diferenciación celular y la estabilidad genómica bajo condiciones de estrés.

La metilación del ADN es un proceso altamente conservado a lo largo de la evolución, ya que existe una gran similitud entre las enzimas de plantas y animales responsables de este proceso. Existen dos tipos principales de metilación del ADN, denominados metilación de novo, que actúa de forma específica sobre ADN previamente no metilado, y metilación de mantenimiento, que copia marcas de metilación preexistentes durante la replicación.

La planta Arabidopsis thaliana es un sistema modelo experimental idóneo para estudiar la metilación en plantas y mamíferos. Es más, sus mutantes para el proceso de la metilación son viables y fértiles. Teniendo todo esto en cuenta, los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea CAPMEM (Comparative analysis of plant and mammalian DNA methylation functions in epigenetic Arabidopsis mutants) se proponían evaluar el grado de conservación y diversificación de las enzimas de plantas y mamíferos que controlan la metilación de mantenimiento del ADN. Estos también querían evaluar cómo afectan los patrones de metilación a la adaptación de las plantas a cambios ambientales.

Los investigadores lograron expresar de manera estable el transgén DNMT1/LSH de mamífero en mutantes de Arabidopsis thaliana. Sin embargo, el gen homólogo de mamífero no logró inducir el silenciamiento de los loci diana seleccionados que están regulados epigenéticamente, sugiriendo que no tuvo lugar una re-metilación completa. Cuando los investigadores sometieron las diferentes plantas mutantes para la metilación del ADN a estrés, observaron que la metilación del ADN afectaba a la capacidad de las plantas para guiar de forma eficaz la dirección de crecimiento de sus raíces.

En conjunto, la planta modelo Arabidopsis thaliana demostró ser una valiosa herramienta de investigación para la caracterización funcional de los reguladores de la metilación del ADN y proporcionó información relevante sobre la evolución de la metilación del ADN. En este sentido, se descubrió que las funciones de la metilación de mantenimiento pueden mejorar la flexibilidad genómica y permitir la evolución adaptativa al estrés. Además de estos conocimientos básicos, los resultados de CAPMEM podrían ayudar a resolver cuestiones prácticas relacionadas con la agricultura y la biología humana.

Información relacionada

Palabras clave

Epigenética, plantas, Arabidopsis, metilación del ADN, estrés, DNMT1, evolución
Número de registro: 183124 / Última actualización el: 2016-08-02
Dominio: Medio ambiente