El repollo chino es parte de una familia de cultivos que debe exponerse a temperaturas frías durante un período de tiempo particular para florecer. Los científicos han logrado identificar de manera integral los ácidos ribonucleicos no codificantes largos IncRNA que se expresan cuando el repollo chino seexpuestos a temperaturas frías durante cuatro semanas.LncRNAs que se sabe que están involucrados en la respuesta al frío en Arabidopsis thaliana no existen en el repollo chino, lo que sugiere que el repollo chino tiene su propio mecanismo independiente para la floración.
El equipo de investigación fue dirigido por Namiko Nishida Escuela de Graduados en Ciencias Agrícolas de la Universidad de Kobe y Daniel Shea Escuela de Graduados en Ciencia y Tecnología de la Universidad de Niigata. El equipo también incluyó al Profesor Asociado Ryo Fujimoto Escuela de Graduados en Ciencias Agrícolas de la Universidad de Kobe, El profesor Keiichi Okazaki Escuela de Graduados de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Niigata, el líder del equipo Motoaki Seki Centro RIKEN para la ciencia de los recursos sostenibles, miembros de la Organización Nacional de Investigación Agrícola y Alimentaria de Japón NARO y la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia.Los hallazgos se publicaron el 26 de junio en la edición en línea de Informes científicos .
Los ARN no codificantes carecen de la información necesaria para crear proteínas. Estos ARN no codificantes se clasifican en ARN pequeños alrededor de 20 nucleótidos de longitud y ARN largos no codificantes IncRNA, más de 200 nucleótidos de longitud. Los LncRNA se expresan en la mayoría de las plantas, con decenas dede miles que se sabe que se expresan en la planta modelo A. thaliana.
Los LncRNA se han relacionado con el fenómeno de la vernalización: cuando las plantas necesitan ser expuestas a un período de tratamiento en frío para florecer. Este fenómeno se puede observar en muchas subespecies de Brassica rapa L., incluida la col china, que crece duranteinvierno para florecer en primavera.
El equipo de investigación extrajo los ARN totales de hojas de col china cultivadas durante dos semanas a 22 ° C y hojas de col china cultivadas a temperatura ambiente durante dos semanas, luego a baja temperatura 4 ° C durante cuatro semanas más. Usando ARN-secuenciación, obtuvieron suficiente información para identificar los cambios en la expresión de IncRNAs después de la exposición a bajas temperaturas.
Cuando el equipo investigó los patrones de expresión de los ARNm ARN mensajero inducidos por bajas temperaturas cuyos dominios de transcripción se superponían con los ARNc ARN intrónicos, un tipo de ARNc y NAT transcripciones antisentido naturales, otro tipo de ARNc, encontraron una expresión similarpatrones, pero no se encontró una fuerte asociación con la vernalización. Sin embargo, encontraron combinaciones de ARNm y NAT que mostraron la misma expresión alterada a bajas temperaturas, lo que sugiere que los NAT están conectados a cambios en la expresión del ARNm bajo tratamiento con frío.
El equipo buscó la existencia de IncRNA cuya expresión es inducida por el tratamiento con frío, centrándose en los loci BrFLC. Un NAT llamado BrFLC2as mostró una estructura y patrones de expresión similares a COOLAIR un IncRNA clave de A. thaliana, pero estas similitudes fueronno se encontró en BrFLC1, BrFLC3 o BrFLC5. En los cuatro tipos de BrFLC, los incRNAs COLDAIR y COOLWRAP que se sabe que reclutan el complejo PRC2 en A. thaliana no se identificaron en la col china. Sus resultados sugieren que para la col china expuesta a bajas temperaturas,El complejo PRC2 puede reclutarse en el locus FLC basándose en un mecanismo diferente de A. thaliana.
A partir de estos hallazgos, ahora sabemos que la expresión de IncRNA no se induce en la col china del locus FLC, lo que sugiere que sigue un mecanismo de floración diferente del modelo en A. thaliana. El siguiente paso es revelar cómo se recluta el complejo PRC2al locus FLC bajo tratamiento con frío. Revelar el mecanismo de vernalización completo a través de genes FLC podría contribuir a la cría selectiva de la col china.
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Materiales proporcionado por Universidad de Kobe . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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