El ARN pequeño de acción trans determina las relaciones de dominación en la autoincompatibilidad de Brassica

Área de la Ciencia:

• Biología Molecular Vegetal Biología Molecular Vegetal
• La epigenética es la epigenética.
• Regulación genética Reglamento genético.

Sus antecedentes:

• Los organismos diploides poseen dos copias de genes, con la expresión de alelos influenciada por las relaciones dominantes/recesivas que afectan al fenotipo.
• La expresión génica monoalélica, donde solo se expresa un alelo, se observa en los genes de la proteína S-locus 11 (SP11) en Brassica.
• Los alelos SP11 recesivos exhiben metilación del promotor en el anter tapetum, lo que sugiere una regulación epigenética de la expresión monoalélica.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos que controlan las relaciones de alelos dominantes/recesivos y la expresión génica monoalélica.
• Identificar los factores responsables de la metilación específica de los promotores del alelo SP11 recesivo.
• Para aclarar el papel del ARN pequeño no codificante (ARNm) en la regulación de la expresión génica SP11.

Principales métodos:

• Análisis de la expresión génica SP11 y la metilación del promotor en Brassica S-heterocigotas.
• Identificación y caracterización de pequeños ARN no codificantes (ARNm) en el anter tapetum.
• Análisis bioinformático para localizar secuencias de precursores de ARNm dentro del genoma.
• Validación funcional mediante la introducción de la región genómica identificada que codifica el sRNA en homocigotos S recesivos.

Principales resultados:

• Se confirmó la expresión monoalélica de SP11 en algunos heterocigotos S.
• Las regiones promotoras de alelos recesivos SP11 fueron específicamente metiladas en el anter tapetum.
• Se identificó un nuevo sRNA de 24 nucleótidos, llamado inductor de metilación SP11 (Smi).
• Smi se deriva de secuencias genómicas invertidas que flanquean alelos dominantes SP11 y se expresa en el anther tapetum.
• La introducción de la región genómica Smi indujo la metilación del promotor y la represión transcripcional de alelos recesivos SP11 en homocigotos S.

Conclusiones:

• El pequeño ARN no codificante (ARNm) codificado por alelos dominantes actúa en trans para inducir el silenciamiento epigenético de alelos recesivos.
• Este mecanismo de metilación mediado por sRNA proporciona una nueva visión de la regulación de la expresión génica monoalélica.
• Los hallazgos contribuyen a la comprensión de las relaciones dominante / recesiva y el control epigenético en las plantas.