Control de la formación de gametos femeninos por una pequeña vía de ARN en Arabidopsis

Área de la Ciencia:

• Biología reproductiva de las plantas Biología reproductiva de las plantas
• La epigenética es la epigenética.
• Genética molecular genética molecular.

Sus antecedentes:

• La gametogénesis femenina en las plantas con flores generalmente comienza a partir de una sola megaspora funcional derivada de una célula madre de megaspora (MMC).
• Existen variaciones, con algunas especies y mutantes que forman múltiples CMM o que producen gametos apomicticamente (sin meiosis).
• Esto sugiere que las células somáticas en los óvulos pueden responder a las señales que determinan la gametogénesis.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el papel de la Arabidopsis argonauta 9 (AGO9) en el control de la formación de gametos femeninos.
• Para aclarar el mecanismo por el cual AGO9 regula la especificación del precursor del gametofito.

Principales métodos:

• Análisis de mutantes de Arabidopsis, específicamente ago9, supresor del silenciamiento de genes 3 (sgs3) y ARN dependiente de ARN polimerasa 6 (rdp6).
• Investigando los patrones de expresión de proteínas de AGO9 dentro de los tejidos óvulos.
• Estudiar la interacción de AGO9 con los ARN pequeños (ARNm) y sus orígenes, en particular los elementos transponibles (ET).

Principales resultados:

• Las mutaciones en AGO9 conducen a la formación de múltiples células gaméticas capaces de iniciar la gametogénesis.
• La proteína AGO9 está localizada en las células compañeras somáticas, no en el linaje del gameto.
• Los defectos en SGS3 y RDP6 muestran fenotipos similares a los mutantes ago9, lo que pone de relieve la importancia del movimiento del sRNA desde las células compañeras.
• AGO9 interactúa con los sRNA de 24 nucleótidos de las TEs y es esencial para silenciar las TEs en los gametos y las células accesorias.

Conclusiones:

• El silenciamiento del ARNm dependiente de AGO9 es crítico para especificar el destino celular durante el desarrollo del óvulo de Arabidopsis.
• La reprogramación epigenética en las células compañeras es necesaria para un silenciamiento efectivo dependiente del ARNr en los gametos vegetales.
• Este mecanismo asegura el inicio correcto de la gametogénesis femenina a partir de un solo linaje celular.