Teosinte Pollen Drive guía la diversificación y la domesticación del maíz mediante el RNAi

Área de la Ciencia:

• Genética y biología evolutiva
• Ciencias de las plantas
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Los elementos genéticos egoístas influyen en la incompatibilidad híbrida y el sesgo de transmisión.
• Los mecanismos de impulso genético son típicamente posmeióticos y específicos del hombre, a diferencia del impulso cromosómico.
• La interferencia de ARN (RNAi) juega un papel en la regulación genética y la defensa.

Objetivo del estudio:

• Para describir un nuevo ejemplo de unidad genética en híbridos de maíz-teosinte, denominado Teosinte Pollen Drive.
• Para aclarar los mecanismos moleculares subyacentes a este gen específico del polen.
• Investigar el papel potencial de Teosinte Pollen Drive en la domesticación y diversificación del maíz.

Principales métodos:

• Se empleó la secuenciación del genoma de una sola molécula y un solo polen.
• Análisis de pequeñas poblaciones de ARN y orientación genética.
• Estudio de las variedades tradicionales de maíz y de las poblaciones simpátricas de teosinte mexicana.

Principales resultados:

• Teosinte Pollen Drive se basa en ARN pequeños de 22 nucleótidos generados por una horquilla de ARN no codificante, dependiente de Dicer-like 2 (Dcl2).
• Estos pequeños ARN se dirigen al Teosinte Drive Responder 1 (Tdr1), un gen esencial para la viabilidad del polen.
• Dcl2, Tdr1 y la horquilla están estrechamente vinculados en el cromosoma 5 y funcionan específicamente en la transmisión masculina.

Conclusiones:

• Teosinte Pollen Drive es un nuevo sistema de accionamiento genético dependiente de RNAi que funciona en híbridos de maíz y teosinte.
• Este mecanismo probablemente jugó un papel importante en la domesticación y diversificación del maíz.
• Los hallazgos ofrecen una explicación de la prevalencia de ARN pequeños "de sí mismos" en las líneas germinales de plantas y animales.