Mapeo de alta resolución de todo el genoma y análisis funcional de la metilación del ADN en arabidopsis

Área de la Ciencia:

• La epigenética es la epigenética.
• La genómica es la genómica.
• Biología Vegetal Biología Vegetal Biología Vegetal

Sus antecedentes:

• La metilación de la citosina es una modificación epigenética clave involucrada en el silenciamiento del transposón y la regulación génica.
• El alcance total del papel de la metilación del ADN en la regulación del genoma sigue siendo en gran medida desconocido.
• La Arabidopsis thaliana sirve como organismo modelo para el estudio de los procesos biológicos fundamentales de las plantas.

Objetivo del estudio:

• Para crear el primer mapa completo de la metilación del ADN de un genoma entero en alta resolución.
• Investigar la distribución y las implicaciones funcionales de la metilación del ADN en todo el genoma.
• Para identificar genes y ARN no codificantes regulados por la metilación del ADN.

Principales métodos:

• Mapeo de metilación de ADN de todo el genoma a una resolución de 35 pares de bases.
• Perfiles de transcripción mediante análisis de matriz de mosaico de todo el genoma.
• Análisis del ADN de los mutantes nulos de la metiltransferasa.

Principales resultados:

• Metilación extensa del ADN observada en la heterocromatina pericentromérica, secuencias repetitivas y pequeñas regiones productoras de ARN interferentes.
• Más de un tercio de los genes expresados exhiben metilación dentro de las regiones transcritas, en contraste con ~ 5% en las regiones promotoras.
• Los genes con metilación de la región transcrita están altamente expresados y constitutivamente expresados, mientras que los genes metilados por promotores muestran expresión específica del tejido.
• Cientos de genes y ARN no codificantes intergenicos mostraron una expresión alterada en los mutantes de la ADN metiltransferasa, lo que sugiere un control epigenético.

Conclusiones:

• La metilación del ADN es una característica generalizada del genoma de la Arabidopsis, con patrones distintos en la heterocromatina y los cuerpos genéticos.
• La metilación dentro de las regiones transcritas se asocia con una alta expresión génica constitutiva, mientras que la metilación del promotor se correlaciona con la expresión específica del tejido.
• La metilación del ADN juega un papel importante en la regulación de la expresión génica y la actividad del ARN no codificante, lo que afecta el control epigenético en todo el genoma.