La reprogramación epigenética y el silenciamiento del ARN pequeño de los elementos transponibles en el polen

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Los elementos transponibles (ET) representan un riesgo mutagénico, pero generalmente son suprimidos por mecanismos epigenéticos y pequeños ARN interferentes (siARN).
• Este silenciamiento es crucial en los gametos para evitar la transmisión de inserciones TE potencialmente dañinas a la descendencia.

Objetivo del estudio:

• Investigar la actividad y regulación de las ET en los gametos de las plantas, específicamente en el polen de Arabidopsis.
• Comprender el papel del núcleo vegetativo del polen en la dinámica TE y la potencial reprogramación epigenética.

Principales métodos:

• Análisis de la expresión y transposición de TE en el polen de Arabidopsis.
• Cuantificación de pequeños ARN interferentes (siARN) asociados con las ET.
• Examen de las modificaciones epigenéticas, incluida la metilación del ADN y la remodelación de la heterocromatina.

Principales resultados:

• Las TEs reactivan inesperadamente y se transponen dentro del núcleo vegetativo del polen, una célula que no contribuye con ADN al cigoto.
• La reactivación de TE se correlaciona con la regulación a la baja del remodelador de la heterocromatina "disminución de la metilación del ADN 1" y la reducción de los siRNA de TE.
• Los siRNA de 21 nucleótidos derivados de los retrotransposones de Athila se generan y se acumulan tanto en el polen como en los espermatozoides.

Conclusiones:

• Las ET pueden ser reactivadas en una célula compañera específica (núcleo vegetativo) dentro del gametofito masculino.
• La acumulación de siRNA en los gametos sugiere un mecanismo para apuntar al silenciamiento de TE, que potencialmente se origina en las TE reactivadas.
• La reprogramación en las células compañeras de la línea germinal puede ser un mecanismo conservado para regular la actividad de TE en los gametos de todas las especies.