La
investigación muestra que además de la diversidad genética de las
plantas en todo el mundo, su maquillaje epigenómico es tan variado como
los ambientes en los que se encuentran.
ECOticias.
Científicos del Instituto Salk para Estudios Biológicos en San
Diego, California (Estados Unidos), han identificado patrones de
diversidad epigenómico que no sólo permiten a las plantas adaptarse a
diferentes entornos sino que también podrían beneficiar la producción
de cultivos y el estudio de las enfermedades humanas, según los
resultados de un estudio publicado en 'Nature'.
La investigación muestra que además de la diversidad genética de
las plantas en todo el mundo, su maquillaje epigenómico es tan variado
como los ambientes en los que se encuentran. La epigenómica es el
estudio del patrón de marcadores químicos que sirven como una capa de
regulación en la parte superior de la secuencia de ADN y, dependiendo
del lugar donde crecen, las diferencias epigenómicas de las plantas les
permitaen adaptarse rápidamente a sus ambientes.
Las modificaciones epigenómicas alteran la expresión de genes sin
cambiar las letras del alfabeto del ADN (ATCG), que proporciona células
con una herramienta adicional para ajustar con precisión cómo los
genes controlan la maquinaria celular. Estos cambios se producen no
sólo en las plantas sino también en los seres humanos.
"Nos fijamos en las plantas coleccionadas en todo el mundo y
encontramos que sus epigenomas son sorprendentemente diferentes",
explica el autor principal Joseph R. Ecker, profesor en el Laboratorio
de Biología Vegetal de Salk y titular de la Cátedra Salk del Consejo
Internacional de Genética. "Esta diversidad adicional puede crear un
camino para que las plantas se adapten rápidamente a diferentes entornos
sin ningún cambio genético en el ADN, que lleva un tiempo muy largo",
agrega.
Mediante la comprensión de las alteraciones epigenómicas de las
plantas, los científicos podrían ser capaces de manipularlas para
diversos fines, incluidos los biocombustibles y la creación de cultivos
que puedan soportar situaciones de estrés como la sequía. El
conocimiento de los cambios epigenómicos en plantas de cultivo podría
servir para identificar las plantas que pueden sobrevivir a ciertas
condiciones y adaptarse a los factores de estrés ambientales, adelantó
Ecker, también invesitgador del Instituto Médico Howard Hughes y 'Gordon
and Betty Moore Foundation'.
Usando MethylC-Seq, un método para el mapeo de los cambios
epigenómicos desarrollados por Ecker, los investigadores analizaron los
patrones de metilación de una población de Arabidopsis thaliana. Las
plantas eran de una variedad de climas en el hemisferio norte, desde
Europa a Asia y de Suecia a las islas de Cabo Verde.
El equipo de Ecker examinó los genomas de metilomas de A.
thaliana, la composición de sus códigos genéticos completos y
epigenómico, lo que es el primer paso hacia la comprensión del impacto
de los cambios epigenéticos en las características físicas de las
plantas y su capacidad para adaptarse a su entorno.
"Esperábamos la variación en los patrones de metilación de los
grupos de plantas de todo el mundo --dice el coautor principal Robert J.
Schmitz, investigador postdoctoral en el laboratorio de Ecker--. La
cantidad, sin embargo, era mucho más grande de lo que nunca esperaba".
Mediante el análisis de estos patrones, equipo de Ecker pudo
trazar sus efectos sobre las actividades de los genes en el genoma de
las plantas. Los científicos saben que la metilación puede inactivar
genes, pero en contraste con las mutaciones de ADN, los patrones de
metilación son reversibles, dando a las plantas la capacidad de activar
genes temporalmente. La identificación de los genes que son regulados
epigenéticamente ha reducido en gran medida los posibles candidatos
importantes para la adaptación al medio ambiente.
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