Cribado genético dirigido por CRISPR/Cas9 en Physcomitrella identifica nuevos genes de división celular

Área de la Ciencia:

• Biología Vegetal
• Biología Celular
• Biología Evolutiva

Sus antecedentes:

• Las plantas poseen mecanismos de división celular únicos, distintos de otros eucariotas, incluida la formación de huso ancentrosomal y la citocinesis mediada por fragmoplasto.
• Se postula la existencia de genes específicos de plantas que regulan estos procesos únicos, pero en gran medida no se han caracterizado.

Objetivo del estudio:

• Identificar nuevos genes específicos de plantas involucrados en la división celular utilizando la briófita modelo Physcomitrium patens.
• Caracterizar la función y localización de los genes de división celular recién descubiertos.

Principales métodos:

• Análisis de coexpresión de genes mitóticos conocidos para generar un grupo de genes candidatos.
• Cribado CRISPR/Cas9 para crear mutantes de cambio de marco con defectos en la división celular.
• Imágenes de alta resolución y localización de proteínas basada en fluoróforos para caracterizar mutantes.

Principales resultados:

• Identificación de tres nuevas familias de genes: CYR (Relacionado con la citocinesis), LACH (Retraso de cromosomas) y SpinMi (Huso y zona media del fragmoplasto).
• Los mutantes CYR presentan defectos de citocinesis, LACH es esencial para la segregación de cromosomas y SpinMi se localiza en el huso y la zona media del fragmoplasto.
• Estas familias de genes carecen de homólogos en algas, lo que sugiere su evolución durante la colonización de las plantas terrestres.

Conclusiones:

• El cribado dirigido y guiado por coexpresión es eficaz para descubrir genes en procesos celulares específicos.
• Los genes identificados desempeñan papeles críticos en la división celular de las plantas y representan componentes novedosos de la maquinaria.
• Estos hallazgos ofrecen información sobre la adaptación evolutiva de la división celular durante la transición a la tierra.