En las plantas, como en todos los organismos que se reproducen sexualmente, el desarrollo de un embrión requiere la fusión de dos gametos. Estos dos gametos, el óvulo de la madre y el espermatozoide del padre, llevan cada uno una copia del genoma, que juntos forman la composición genética de la descendencia. Sin embargo, mientras que el óvulo es esencialmente como cualquier otra célula somática de la planta, el espermatozoide está altamente especializado. Ha perdido la mayor parte de su maquinaria celular y su ADN ha sufrido importantes modificaciones.

Una de las modificaciones más importantes que se producen en el genoma paterno es la reprogramación del epigenoma. El epigenoma es una capa química que se encuentra encima de la secuencia de ADN y que controla cómo se lee la información del ADN. Si bien estas marcas se transmiten fielmente a través de la mitosis a medida que las células se dividen, deben borrarse parcialmente en los gametos para permitir la creación de un organismo nuevo y único.

En los espermatozoides, este proceso de reprogramación es particularmente extenso y específico. Si bien la mayoría de las marcas se borran, se conservan algunas marcas en regiones específicas del genoma. Esto garantiza que se conserve la información necesaria para la germinación de las semillas y el establecimiento de las plántulas, al tiempo que permite reorganizar todas las demás marcas que especifican los rasgos de las plantas.

La forma en que se logra esta notable hazaña ha sido objeto de intensas investigaciones en los últimos años. Un nuevo estudio, publicado en la revista Nature Plants, arroja nueva luz sobre este mecanismo al revelar cómo una proteína llamada DEMETER ataca y elimina específicamente las marcas que deben borrarse.

Los investigadores utilizaron una combinación de enfoques genéticos, moleculares y bioquímicos para demostrar que DEMETER se recluta específicamente en las regiones del genoma que necesitan ser reprogramadas en los espermatozoides. Una vez allí, actúa como un borrador molecular, eliminando las marcas que se dejaron durante la vida de la planta. Esto asegura que los espermatozoides transporten la información epigenética correcta para la próxima generación.

Este trabajo proporciona una visión crucial sobre cómo las plantas garantizan que su descendencia tenga el comienzo epigenético correcto en la vida. También abre nuevas vías para investigar cómo se regula el epigenoma en otros organismos y cómo contribuye a la diversidad y adaptación de las plantas.

Hallazgos clave

* DEMETER es un regulador clave de la reprogramación epigenética en los espermatozoides.

* DEMETER apunta específicamente y elimina las marcas epigenéticas que deben borrarse

* Esto asegura que los espermatozoides lleven la información epigenética correcta para la próxima generación.