R: Todos están conectados por Epigenética.

Presentando la primera Annals of Botany Seminario especial* en el Departamento de Ciencias de las Plantas de la Universidad de Oxford el 31 de marzo, Profesor Jeff Chen (Universidad de Texas) explicó cómo su interés en la poliploidía (la posesión de más de los conjuntos de cromosomas diploides habituales) lo había llevado a comprender el vigor híbrido, donde los cruces entre diferentes líneas de plantas pueden producir plantas con rendimientos mayores que cualquiera de los padres y quizás el desafío más importante. del fitomejoramiento moderno.

Hace algún tiempo, Jeff se dio cuenta de que los diferentes juegos de cromosomas de poliploides de alguna manera se comunicaban entre sí, y al ingresar al nuevo y complejo mundo de epigenética –donde la modificación de las proteínas de la cromatina y las alteraciones químicas del ADN que no alteran la secuencia pueden resultar en rasgos hereditarios–, pudo demostrar que esto se llevaba a cabo mediante poblaciones de pequeñas moléculas de ARN no codificante. Mostró al público cómo, mediante una serie de experimentos con Arabidopsis poliploides e híbridos, su grupo había descubierto que los sistemas epigenéticos regulan el nivel y el ritmo de la expresión de genes implicados en la fotosíntesis y el metabolismo del almidón.

En estos poliploides e híbridos de alto rendimiento, estos genes se expresaron en niveles elevados durante el día, con aumentos varias veces superiores a los de sus progenitores. Cuándo y cómo se establecen estos patrones de expresión requerirá, sin duda, más investigación. Sin embargo, citando trabajos inéditos de su laboratorio, Jeff indicó que las relaciones establecidas entre genomas durante la fertilización por pequeñas poblaciones de ARN fueron importantes para determinar qué genes en qué genomas se expresaron en el desarrollo temprano.

Jeff Chen es el profesor DJ Sably Centenniel en Genética Molecular de Plantas en Texas, y actualmente tiene una beca Fulbright Visiting Fellowship en el grupo del Profesor Sir David Baulcombe en el Departamento de Ciencias Vegetales de la Universidad de Cambridge.

* Annals of Botany Seminarios especiales: una serie de seminarios dirigidos por Annals of Botany Editores que financian a eminentes investigadores en ciencias vegetales para que den charlas en sus universidades e Institutos. [↩]

Página web del laboratorio: http://polyploidy.biosci.utexas.edu/

Papel clave: Ni, Z., Kim, E., Ha, M., Lackey, E., Liu, J., Zhang, Y., Sun, Q. y Chen, Z.J. (2009) Los ritmos circadianos alterados regulan el vigor de crecimiento en híbridos y alopoliploides. Nature 457: 327-331 doi:10.1038/nature07523 (Mendeley)

Revisión: Chen, ZJ (2010) Mecanismos moleculares de poliploidía y vigor híbrido. Trends in Plant Science 15: 57-71. hacer:10.1016/j.tplants.2009.12.003 (Mendeley)

Reseñas relevantes de AoB sobre epigenética

(i) Grant-Downton, R. y Dickinson, HG (2005) Epigenética y sus implicaciones en la biología vegetal. 1. La red epigenética en las plantas.  Annals of Botany 96: 1143-1164. hacer:10.1093/aob/mci273 (Mendeley)

(ii) Grant-Downton, R. y Dickinson, HG (2006) Epigenética y sus implicaciones en la biología vegetal; La 'epifanía epigenética'. 2. Epigenética, evolución y más allá.  Annals of Botany 97: 11-27. hacer:10.1093/aob/mcj001 (Mendeley)