miércoles, 6 de marzo de 2013

Científicos identifican una capa oculta de genoma que revela la adaptabilidad de las plantas

Foto: Europa Press
Científicos del Instituto Salk para Estudios Biológicos en San Diego, California (Estados Unidos), han identificado patrones de diversidad epigenómico que no sólo permiten a las plantas adaptarse a diferentes entornos sino que también podrían beneficiar la producción de cultivos y el estudio de las enfermedades humanas, según los resultados de un estudio publicado en 'Nature'.
La investigación muestra que además de la diversidad genética de las plantas en todo el mundo, su maquillaje epigenómico es tan variado como los ambientes en los que se encuentran. La epigenómica es el estudio del patrón de marcadores químicos que sirven como una capa de regulación en la parte superior de la secuencia de ADN y, dependiendo del lugar donde crecen, las diferencias epigenómicas de las plantas les permitaen adaptarse rápidamente a sus ambientes.
Las modificaciones epigenómicas alteran la expresión de genes sin cambiar las letras del alfabeto del ADN (ATCG), que proporciona células con una herramienta adicional para ajustar con precisión cómo los genes controlan la maquinaria celular. Estos cambios se producen no sólo en las plantas sino también en los seres humanos.
"Nos fijamos en las plantas coleccionadas en todo el mundo y encontramos que sus epigenomas son sorprendentemente diferentes", explica el autor principal Joseph R. Ecker, profesor en el Laboratorio de Biología Vegetal de Salk y titular de la Cátedra Salk del Consejo Internacional de Genética. "Esta diversidad adicional puede crear un camino para que las plantas se adapten rápidamente a diferentes entornos sin ningún cambio genético en el ADN, que lleva un tiempo muy largo", agrega.
Mediante la comprensión de las alteraciones epigenómicas de las plantas, los científicos podrían ser capaces de manipularlas para diversos fines, incluidos los biocombustibles y la creación de cultivos que puedan soportar situaciones de estrés como la sequía. El conocimiento de los cambios epigenómicos en plantas de cultivo podría servir para identificar las plantas que pueden sobrevivir a ciertas condiciones y adaptarse a los factores de estrés ambientales, adelantó Ecker, también invesitgador del Instituto Médico Howard Hughes y 'Gordon and Betty Moore Foundation'.
Usando MethylC-Seq, un método para el mapeo de los cambios epigenómicos desarrollados por Ecker, los investigadores analizaron los patrones de metilación de una población de Arabidopsis thaliana. Las plantas eran de una variedad de climas en el hemisferio norte, desde Europa a Asia y de Suecia a las islas de Cabo Verde.
El equipo de Ecker examinó los genomas de metilomas de A. thaliana, la composición de sus códigos genéticos completos y epigenómico, lo que es el primer paso hacia la comprensión del impacto de los cambios epigenéticos en las características físicas de las plantas y su capacidad para adaptarse a su entorno.
"Esperábamos la variación en los patrones de metilación de los grupos de plantas de todo el mundo --dice el coautor principal Robert J. Schmitz, investigador postdoctoral en el laboratorio de Ecker--. La cantidad, sin embargo, era mucho más grande de lo que nunca esperaba".
Mediante el análisis de estos patrones, equipo de Ecker pudo trazar sus efectos sobre las actividades de los genes en el genoma de las plantas. Los científicos saben que la metilación puede inactivar genes, pero en contraste con las mutaciones de ADN, los patrones de metilación son reversibles, dando a las plantas la capacidad de activar genes temporalmente. La identificación de los genes que son regulados epigenéticamente ha reducido en gran medida los posibles candidatos importantes para la adaptación al medio ambiente.

Fuente Europa Press

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