La epigenética en la horticultura
- El desarrollo de nuevas aproximaciones al análisis epigenético en cultivos hortícolas es un tema que implica muchas perspectivas de potencial interés
Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica
Las últimas décadas han sido testigo de los enormes avances técnicos y científicos en el mejoramiento de las plantas. Como un campo de investigación emergente en plantas hortícolas, las modificaciones epigenéticas han despertado el interés en el desarrollo y maduración de frutos, injertos y latencia de yemas.
Las modificaciones epigenéticas en el ADN, el ARN y las histonas* desencadenan innumerables estudios sobre los mecanismos involucrados en la regulación génica y las funciones biológicas que se requieren para el desarrollo y la adaptación ambiental de plantas hortícolas.
La información genética en todos los tipos de células de un organismo es prácticamente idéntica. Sin embargo, no todos los genes se expresan simultáneamente en todos los tipos de células; cada célula expresa solo un conjunto limitado y específico de genes, que describe su diferenciación. Este fenómeno se logra mediante una variedad de vías que conduce a patrones hereditarios y estables de expresión génica como las señales de desarrollo y la respuesta a los estímulos ambientales tanto en animales como en plantas.
Diferencia entre genética y epigenética
Las alteraciones en la secuencia de nucleótidos a lo largo de un gen pueden provocar cambios en su actividad, función y expresión al formar una proteína específica para la funcionalidad celular. Es lo que se denomina “genética”.
El mecanismo epigenético por el contrario no cambia el orden o tipo de bases (púricas o pirimidínicas) en el ADN sino que introduce grupos químicos (como metilo) en las bases, y está regulado principalmente por cuatro eventos precisos que incluyen:
– formación de ADN 5-metilcitosina (5mC),
– formación de ADN N6-metildesoxiadenosina (6mA),
– modificaciones postranscripcionales de histonas, principalmente la acetilación y metilación de estas proteínas,
– la remodelación de la cromatina** y de ARNs no codificantes.
Estos eventos ocurren a través de la catálisis mediante diferentes familias de enzimas.
Un importante mecanismo de regulación de los genes
Resultados de estudios actuales muestran que la metilación del ADN y las modificaciones de histonas postraduccionales son mecanismos importantes que participan en la regulación de genes que controlan la latencia, el desarrollo de plantas, la maduración de frutos, la adaptación ambiental, la regulación del tiempo de floración, la maduración de frutos, el desarrollo de semillas y endospermo, la organogénesis del nódulo simbiótico, entre otros, en cultivos hortícolas.
El descubrimiento reciente de modificaciones de ARN como ARN 5-metilcitosina (m5C) y ARN N6-metiladenosina (m6A) se han considerado como nuevas formas de regulación epigenética en el desarrollo de las plantas y las respuestas ambientales.
El desarrollo de nuevas aproximaciones al análisis epigenético en cultivos hortícolas es un tema que implica muchas perspectivas de potencial interés.
*Las histonas son proteínas encargadas de interactuar con el ADN para que la organización de la doble hebra, en los tres niveles de condensación sea favorable para la célula.
**La cromatina es el complejo de ADN e histonas que se encuentra dentro del núcleo celular en las células eucariotas.
Fuentes
Epigenetic modification for horticultural plant improvement comes of age
Chachar, S.; Chachar, M.; Riaz, A.; Shaikh, A. A.; Li, X.; Li, X.; Guan, C.; Zhang, P. (2022).
Scientia Horticulturae, 292:110633.
Martínez-Gómez, P.; Beckles, D.; Ríos, G. (2023).
Epigenetic Applications in Horticulture
Scientia Horticulturae, 321 In progress
Imágenes
https://elfarodeceuta.es/epigenetica-funcion/ Acceso el 22/06/2023.
https://boaforma.abril.com.br/alimentacao/nutrigenetica/ Acceso el 22/06/2023.
