Regulacja cech roślin poprzez epigenetykę
Regulacja epigenetyczna genu nadaje stabilność wzorów ekspresji genu poprzez podział komórek, umożliwiając zmiany w ekspresji w reakcji na środowiskowe lub rozwojowe sygnały. Jakkolwiek zmiany w regulacji epigenetycznej genu są głównym powodem zmian cech, nie opracowano żadnych racjonalnych strategii do zastosowania tej informacji dla celów rozmnażania upraw. Inicjatywa finansowana ze środków Unii Europejskiej EpiTRAITS (Epigenetyczna regulacja ważnych ze względów ekonomicznych cech roślin) badała kwitnienie, jako jedną z kluczowych cech kontrolowanych przez mechanizmy epigenetyczne. Projekt wypełnił lukę pomiędzy podstawowymi i zastosowanymi badaniami poprzez szkolenie młodych badaczy w celu przełożenia wyników badań epigenetycznych modelowej rośliny Arabidopsis thaliana w celu ulepszenia technologii rozmnażania upraw i narzędzi diagnostyki molekularnej. Aby polepszyć perspektywy ich kariery młodzi badacze zaopatrzeni zostali w szeroki zakres umiejętności i wiedzy i wprowadzeni do rozległej profesjonalnej sieci w Europie. Uczestniczyli w kursach, warsztatach i stażach pracowniczych w grupach partnerskich w obrębie tej sieci. Umożliwiło to im pełne wykorzystanie multidyscyplinarnej wiedzy ekspertów w ramach EpiTRAITS i ulepszyło ich fachowość oraz naukowy dorobek. Dane naukowe wytworzone przez EpiTRAITS zapewniły wgląd w regulacje genów na poziomie organizacji DNA, chromatyny i jąder. Multidyscyplinarne podejście zostało zastosowane w zakresie od biologii molekularnej do komórkowej, genetyki, biochemii, bioinformatyki i modelowania matematycznego. Wyniki również unaoczniły, że epigenomiczne profile zostały wygenerowane i użyte do przewidywania sekwencji regulacyjnych dla kukurydzy (Zea mays). Dodatkowo, modele ekspresji genów osadzone w wielokomórkowych modelach dowiodły, że odpowiednie geny wykazały ekspresje w odpowiednich strefach i że dwa sygnały pozycyjne były potrzebne do uzyskania tego wyniku. EpiTRAITS rozpowszechniło swoje wyniki i wiedzę poprzez różnorodne działania propagujące obejmujące cztery nagrania wideo, wyreżyserowane i ze scenariuszem napisanym przez kolegów badaczy. Wideo 'When do I flower?' jest dostępne na YouTube po angielsku, holendersku, francusku, niemiecku, polsku i hiszpańsku. Lepsze zrozumienie regulacji epigenetycznych genów w roślinach będzie miało wkład w rozmnażanie upraw i z tego powodu w bezpieczeństwo żywności.
Słowa kluczowe
Epigenetyka, epigenomika, regulacja genów, kwitnienie, hodowla upraw, EpiTRAITS, Arabidopsis thaliana (rzodkiewnik pospolity), Zea mays (kukurydza zwyczajna)
