La remodelación de los paisajes epigenómicos facilitó la especiación del trigo de pan

Área de la Ciencia:

• Genómica de las plantas
• La epigenética
• Biología evolutiva

Sus antecedentes:

• La poliploidización es crucial para la evolución y especiación del trigo (Triticum aestivum).
• El impacto preciso de la poliploidización en la regulación epigenética y la expresión génica en el trigo no se comprende completamente.

Objetivo del estudio:

• Para construir un paisaje epigenético de alta resolución de trigo y sus parientes.
• Investigar cómo las modificaciones epigenéticas y las variaciones de secuencia influyen en la expresión génica y el desarrollo de rasgos durante la evolución del trigo.

Principales métodos:

• Perfiles epigenéticos de alta resolución en diferentes tejidos (hojas, espinas, raíces) de trigo diploide, tetraploide y hexaploide.
• Análisis de los patrones de expresión génica, accesibilidad de la cromatina y modificaciones de las histonas (H3K27ac, H3K4me3).
• Identificación y caracterización de los elementos cis-reguladores distales (dCREs) y su papel en la regulación génica.

Principales resultados:

• Los genes estable expresados muestran secuencias conservadas, mientras que los genes dinámicos están vinculados a la adaptación específica de la especie.
• La hexaploidización suprime la expresión homoeológica del subgenoma D a través de modificaciones epigenéticas.
• Los elementos cis-reguladores distales (dCREs) exhiben un alto dinamismo y están regulados por H3K27ac y H3K4me3.
• Las variaciones de secuencia en dCREs, como en la región TaDEP-B1, causan expresión génica diferencial y afectan la morfología del pico.
• La coevolución de los factores de transcripción (por ejemplo, la familia de ERF) y sus sitios de unión influye en el desarrollo del pico.

Conclusiones:

• Las modificaciones epigenéticas y las variaciones de secuencia interactúan para dar forma a la regulación transcripcional durante la especiación del trigo.
• Comprender estos mecanismos proporciona información sobre la mejora genética del trigo y el desarrollo de rasgos.