Un nuevo estudio ha revelado un mecanismo de reprogramación no descubierto que permite a las plantas mantenerse en forma a lo largo de las generaciones.

El equipo del Centro John Innes dirigido por el Dr. Xiaoqi Feng hizo el descubrimiento al estudiar células germinales, células especializadas para la reproducción sexual, en plantas con flores.

Las células germinales a menudo se denominan "inmortales" porque pueden transmitir su material genético de generación en generación. Han sido objeto de mucho escrutinio científico.

Este estudio tuvo como objetivo resolver un debate a largo plazo sobre si las células germinales de las plantas se someten a un evento de reprogramación de metilación del ADN en cada ciclo reproductivo.

La metilación del ADN es una modificación del ADN, que cambia la actividad del ADN sin cambiar la secuencia genética. Es una piedra angular de la epigenética, uno de los campos de más rápido crecimiento en las ciencias de la vida con potencial para generar mejoras en la salud humana y vegetal.

La reprogramación de la metilación del ADN, que se sabe que existe en animales, ocurre de manera más dramática en las células germinales y regula el éxito reproductivo de generación en generación.

Publicado hoy en Genética de la naturaleza El equipo de JIC trabajó en colaboración con colegas de la Universidad de Leicester para revelar por primera vez la existencia de cambios de metilación del ADN en la línea germinal de las plantas con flores.

También revelan el mecanismo por el cual ocurre esta reprogramación, a través de un proceso conocido como metilación del ADN de novo (de nuevo) y su importancia biológica para mantener el éxito reproductivo.

Dr. Feng, líder de proyecto en el Centro John Innes, explica:"Sabíamos que este restablecimiento de la metilación del ADN es extenso e importante en los animales donde la metilación se borra y se restablece entre generaciones.

"Pero debido a que las plantas transportan muy bien la información de metilación del ADN a lo largo de generaciones, se creía que no había mucha reprogramación de metilación en las células germinales de las plantas. Lo que hemos descubierto muestra que las células germinales de las plantas también pasan por una reprogramación de metilación y funcionalmente es esencial ".

El equipo del Centro John Innes hizo el descubrimiento al aplicar el análisis genético al linaje sexual masculino en la planta de referencia Arabidopsis thaliana.

La investigación financiada por BBSRC es un avance clave en la comprensión fundamental de la regulación epigenética del desarrollo de las plantas.

El Dr. Feng explicó:"Nuestra investigación muestra que la reprogramación de la metilación del ADN regulada por el desarrollo puede regular el desarrollo de las plantas. Los científicos han estado buscando esto durante mucho tiempo. Demostramos que los genes pueden regularse en células específicas a través de la vía de metilación del ADN de novo, que prevalece en muchos tejidos vegetales, por lo tanto, este mecanismo puede aplicarse a muchos procesos en plantas .. "

"Comprender cómo esto ocurre naturalmente durante el desarrollo de las plantas es el primer paso para comprender cómo genes específicos pueden ser atacados por esta modificación epigenética y, por lo tanto, regulados".

"Adicionalmente, comprender cómo se hereda la metilación del ADN a través de las células germinales es esencial para comprender la estabilidad transgeneracional de los cambios de metilación incurridos. Ambos son esenciales para aprovechar la epigenética para la mejora de los cultivos ".