La secuencia de genes transmitidos a células hijas o descendientes no es el único factor que determina los rasgos de las células y los organismos. Los cambios químicos en el material genético que no alteran la secuencia de ADN subyacente también juegan un papel en el control de qué genesson activos o inactivos. La metilación es una de esas marcas epigenéticas, que implica la adición de pequeños grupos químicos a bases específicas en el ADN. El papel de la herencia de la variación epigenética en humanos y mamíferos es controvertido; sin embargo, hay varios ejemplos de epigenéticaherencia en plantas.
Adaptabilidad gracias a la epigenética
Los biólogos de plantas de la Universidad de Zúrich ahora han demostrado que la variación epigenética natural en el berro de oreja de ratón Arabidopsis thaliana está sujeto a selección.El equipo de Ueli Grossniklaus del Departamento de Biología Vegetal y Microbiana también mostró que los rasgos recientemente seleccionados, que son importantes para la dispersión de semillas, se transmiten durante al menos dos o tres generaciones, incluso sin selección."La variación epigenética contribuye así a la capacidad de las plantas para adaptarse rápidamente a los cambios en el medio ambiente sin cambios en la secuencia del genoma", explica Grossniklaus.
Selección de plantas con dispersión efectiva de semillas
En su experimento, los biólogos de plantas simularon un entorno que cambia rápidamente. Seleccionaron las poblaciones de Arabidopsis durante cinco generaciones según la distancia en que dispersaron sus semillas. Solo las semillas que se extendieron a lugares a cierta distancia de la planta madre se usaron para la generación posteriorLuego, los investigadores tomaron las semillas de tres poblaciones independientes con una dispersión efectiva de semillas y las cultivaron junto con semillas de la población original no seleccionada, pero esta vez en un entorno sin presión de selección. Las poblaciones de plantas se examinaron en profundidad después de unotras dos generaciones.
Análisis de actividad genética, genoma y epigenoma
"Pudimos demostrar que en las plantas seleccionadas, dos rasgos que son importantes para la dispersión de semillas fueron diferentes en comparación con la población original. Las plantas florecieron más tarde y tuvieron un mayor número de ramas", dice Grossniklaus. Estos cambios no pudieronse remonta a mutaciones en el genoma de las plantas. Sin embargo, los investigadores encontraron diferencias significativas en el epigenoma: el estado de metilación se alteró en aproximadamente 50,000 bases en el ADN. También se encontraron diferencias en la actividad de los genes que controlaban la floración,por ejemplo.
Nuevas oportunidades para la mejora de cultivos
Incluso en condiciones ambientales normales sin selección, los nuevos rasgos se mantuvieron durante al menos dos o tres generaciones ". Al igual que la variación genética, la variación epigenética está sujeta a selección y contribuye a la diversidad de los rasgos de las plantas. Dado que la base genética de los cultivos esa menudo muy limitado, la epigenética podría usarse para expandir el material para el fitomejoramiento ", enfatiza Grossniklaus. Es probable que el cambio climático altere las condiciones ambientales en muchas de las regiones del mundo en un corto período de tiempo. Especies de plantas que pueden adaptarse rápidamente a los cambiosson cada vez más importantes.
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Materiales proporcionado por Universidad de Zurich . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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