Análisis a nivel del genoma de la familia de genes PcG del arroz y su participación en la respuesta a la sal y el desarrollo
Autores: Shi, Ziang; Cao, Jun; Li, Chuheng; Liu, Jun; Yang, Xinlei; Cheng, Xiliu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Grupo polycomb
Silenciamiento génico
Modificación de histonas
Hormonas vegetales
Estrés abiótico
Tolerancia a la sal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Las proteínas del grupo Polycomb (PcG) son fundamentales para mantener el silenciamiento génico a través de mecanismos epigenéticos, particularmente al catalizar la trimetilación de la lisina 27 de la histona H3 (H3K27me3) mediante el complejo 2 de represión de Polycomb (PRC2). Estas modificaciones son cruciales para regular las vías de desarrollo y las respuestas al estrés ambiental en las plantas. A pesar de su importancia, la familia de genes PcG no ha sido explorada sistemáticamente en el arroz. En este estudio, se identificaron 15 genes en el genoma de Nipponbare, abarcando 12 cromosomas y clasificados en distintos grupos filogenéticos. Los análisis estructurales y de motivos conservados revelaron una alta conservación de secuencia, mientras que los análisis de colinealidad y de Ka/Ks indicaron una expansión de la familia de genes a través de duplicación segmentaria bajo selección purificadora. La predicción de elementos promotores sugirió que muchos genes son sensibles a hormonas vegetales y señales de estrés abiótico. El análisis del transcriptoma bajo tratamiento con sal destacó como un gen clave sensible a la sal, con qRT-PCR confirmando su expresión dinámica. La localización subcelular mostró que reside tanto en el núcleo como en la membrana plasmática, sugiriendo roles multifuncionales. Además, la sobreexpresión de un componente del PRC2 resultó en niveles elevados de H3K27me3 y una altura anormal de las plantas, vinculándolo a la modificación de la cromatina y al desarrollo. Estos hallazgos contribuyen a nuestra comprensión de las funciones génicas en el arroz y ofrecen recursos genéticos potenciales para mejorar la tolerancia a la sal a través de enfoques epigenéticos.
Descripción
Las proteínas del grupo Polycomb (PcG) son fundamentales para mantener el silenciamiento génico a través de mecanismos epigenéticos, particularmente al catalizar la trimetilación de la lisina 27 de la histona H3 (H3K27me3) mediante el complejo 2 de represión de Polycomb (PRC2). Estas modificaciones son cruciales para regular las vías de desarrollo y las respuestas al estrés ambiental en las plantas. A pesar de su importancia, la familia de genes PcG no ha sido explorada sistemáticamente en el arroz. En este estudio, se identificaron 15 genes en el genoma de Nipponbare, abarcando 12 cromosomas y clasificados en distintos grupos filogenéticos. Los análisis estructurales y de motivos conservados revelaron una alta conservación de secuencia, mientras que los análisis de colinealidad y de Ka/Ks indicaron una expansión de la familia de genes a través de duplicación segmentaria bajo selección purificadora. La predicción de elementos promotores sugirió que muchos genes son sensibles a hormonas vegetales y señales de estrés abiótico. El análisis del transcriptoma bajo tratamiento con sal destacó como un gen clave sensible a la sal, con qRT-PCR confirmando su expresión dinámica. La localización subcelular mostró que reside tanto en el núcleo como en la membrana plasmática, sugiriendo roles multifuncionales. Además, la sobreexpresión de un componente del PRC2 resultó en niveles elevados de H3K27me3 y una altura anormal de las plantas, vinculándolo a la modificación de la cromatina y al desarrollo. Estos hallazgos contribuyen a nuestra comprensión de las funciones génicas en el arroz y ofrecen recursos genéticos potenciales para mejorar la tolerancia a la sal a través de enfoques epigenéticos.