Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

Una nueva investigación arroja luz sobre los rasgos genéticos y metabólicos complejos en las plantas

plantas
Crédito: CC0 Public Domain

Se han descubierto numerosos ejemplos de agrupaciones de genes biosintéticos (BGC) en genomas de plantas, pero se sabe poco sobre la formación de estos importantes ejemplos de organización de genes.


por John Innes Center


Son de interés porque muchas de las BGC reportadas en plantas en los últimos años codifican compuestos de importancia agrícola, lo que confiere resistencia a enfermedades y tolerancia a la sequía.

La investigación de esta arquitectura del genoma es crucial para nuestra comprensión de la relación entre la organización del genoma y la evolución de rasgos adaptativos complejos.

Los investigadores del Centro John Innes del grupo de Osbourn aprovecharon los avances recientes en los datos de secuencia de Arabidopsis thaliana y sus parientes en un estudio que arroja luz sobre la aparición, la naturaleza y la evolución de las BGC de las plantas.

El análisis a gran escala, que se centra en el thalianol BCG, identifica nuevos impulsores genéticos subyacentes a la organización genética no aleatoria. Destaca la importancia de las inversiones cromosómicas, como un mecanismo molecular que puede mezclar genes más distantes en el grupo, lo que permite la compactación del grupo.

Aunque se ha investigado ampliamente el papel de las inversiones cromosómicas en la evolución de los animales, los ejemplos de estas mutaciones a gran escala en plantas son raros.

Esta es la primera evidencia que sugiere que la inversión cromosómica puede conducir a la compactación de grupos. El estudio sugiere que al suprimir la recombinación genética, la inversión cromosómica puede aislar los genes coadaptados agrupados contra la dispersión.

El primer autor, el Dr. Zhenhua Liu del John Innes Center, explica: «Nuestro estudio es emocionante porque descubrimos impulsores genéticos, en particular inversiones cromosómicas, que probablemente desempeñan un papel importante en el mantenimiento y la diversificación de las BGC de las plantas. Nuestros hallazgos no solo brindan una comprensión fundamental de cómo las BGC vegetales evolucionan, pero también avanzan en la predicción e identificación de BGC en genomas vegetales complejos «.

A continuación, los investigadores del grupo Osbourn ampliarán el análisis hacia otros tipos de BGC de plantas para investigar la dinámica evolutiva, los patrones y las fuerzas que dan forma a las BGC de las plantas.

El estudio «Formación y diversificación de un paradigma de grupo de genes biosintéticos en plantas», aparece en Nature Communications .


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