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El mecanismo epigenético ayuda a las plantas a vivir a altas temperaturas

El mecanismo epigenético ayuda a las plantas a vivir a altas temperaturas.
El módulo A (PIF4) – (INO80-C) – (tipo COMPASS) – (alargador de transcripción) integra el desalojo H2A.Z y la transcripción activa para promover la termomorfogénesis. Crédito: IGDB

El calentamiento global impone una gran amenaza al crecimiento de las plantas y la producción de cultivos. En muchos casos, las plantas pueden sentir el aumento de temperatura y ajustar su morfología y desarrollo, facilitando el enfriamiento de la planta y la adaptación al calor.


por Zhang Nannan, Academia China de Ciencias


Por lo tanto, comprender los mecanismos de estos cambios morfológicos y de desarrollo, denominados colectivamente termomorfogénesis, podría beneficiar el mejoramiento de cultivos adaptativos cálidos.

Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el Dr. Jiang Danhua del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo (IGDB) de la Academia de Ciencias de China (CAS) investigó cómo la planta modelo Arabidopsis ajusta su crecimiento a altas temperaturas y descubrió una cromatina y transcripción- mecanismo basado en la termomorfogénesis.

Los investigadores encontraron que un complejo de remodelación de cromatina llamado complejo INO80 (INO80-C) es necesario para la termomorfogénesis y regula la acumulación de cromatina de una variante de histona H2A.Z, que a menudo se asocia con la represión de genes sensibles.

Además, demostraron que el FACTOR DE INTERACCIÓN DE FITOCROMO 4 (PIF4), un potente regulador de la termomorfogénesis, interactúa con INO80-C y juntos median el desalojo de H2A.Z inducido por alta temperatura en los genes diana PIF4 termo-sensibles, lo que lleva a su activación cuando la temperatura aumenta .

Usando análisis genéticos , encontraron que PIF4 e INO80-C podrían no solo regular el desalojo de H2A.Z, sino también otros procesos de transcripción bajo altas temperaturas.

Por lo tanto, realizaron más experimentos y encontraron que el INO80-C también interactúa con factores de elongación de la transcripción y un complejo proteico llamado COMPASS-like, que cataliza modificaciones en la histona H3 como H3K4me3 para estimular la transcripción de genes.

A altas temperaturas, H3K4me3 y el alargamiento de la transcripción aumentan en los objetivos de PIF4, y esto es dependiente de INO80-C y PIF4.

Además, se requieren varios factores de elongación de la transcripción para la termomorfogénesis y el desalojo de H2A.Z inducido por altas temperaturas, lo que sugiere la dependencia mutua del desalojo de H2A.Z y el alargamiento de la transcripción.

Este estudio titulado «El complejo remodelador de cromatina INO80 promueve la termomorfogénesis al conectar el desalojo H2A.Z y la transcripción activa en Arabidopsis» se publicó en línea en Molecular Plant.



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