Análisis de expresión del gen EcROS1 vinculado a la apomixis en Eragrostis curvula (Schrad.) Nees
Fecha
2023-07-07Autor
Simón, Damir
Director
Selva, Juan PabloPalabras clave
Apomixis; Eragrostis; EcROS1; EpigenéticaMetadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
Apomixis se refiere a la formación de semillas evitando los procesos de
meiosis femenina y fertilización, resultando en descendencias
genéticamente idénticas a la planta madre. Este modo reproductivo no está
presente en los principales cultivos y se especula que su incorporación
podría traer grandes ventajas. Sin embargo, no se conocen aun las bases
genéticas que lo determinan y regulan. El pasto llorón, Eragrostis curvula,
es un modelo único para el estudio de la apomixis por sus características
particulares como la ausencia total de meiosis, la falta de cambio en la
relación de ploidía embrión:endosperma entre semillas sexuales y
apomícticas y la disponibilidad de genotipos, tanto con distintos modos
reproductivos (sexuales, facultativos y apomícticos obligados) como con
diferentes niveles de ploidía. Recientemente, al analizar genes
diferencialmente expresados en situaciones de estrés que llevan a cambios
en la frecuencia de sacos embrionarios apomícticos, se encontró el gen
EcROS1. Este gen codifica para una glicosilasa involucrada en la
desmetilación del ADN, proceso por el cual se regula la expresión de
genes. Con la evidencia del control epigenético de la apomixis en pasto
llorón, se hipotetiza que además de la existencia de determinantes
genéticos del carácter, existe un silenciamiento de la expresión de los
mecanismos sexuales por metilación del ADN, donde EcROS1 podría
cumplir un rol importante. Debido a esto, se planteó la búsqueda de
secuencias homólogas a la familia de genes DME/ROS1 de Arabidopsis
en las bases de datos de transcriptos y el genoma de referencia de E.
curvula. Luego se desarrollaron cebadores específicos para obtener
amplicones de genotipos con distinto modo reproductivo (sexual: OTAS, apomíctico facultativo: Don Walter y apomíctico obligado
Tanganyika). Los amplicones fueron clonados y secuenciados y las
secuencias fueron analizadas en busca de diferencias entre ellas.
Finalmente se diseñaron cebadores de PCR en tiempo real para evaluar la
expresión del gen EcROS1-like en inflorescencias de los distintos
genotipos evaluados. Se lograron identificar las secuencias homologas al
gen EcROS1-like en las bases de datos de transcriptomas y genoma de
referencia de E. curvula. Con la secuencia a nivel genómico se estableció
que la estructura del gen está compuesta por 17 exones, un sitio de inicio
de la transcripción y un sitio de poliadenilación. El alineamiento de dicha
secuencia genómica con el transcripto EcROS1-like permitió determinar
que es una secuencia parcial de dicho gen compuesta por el intrón 10 y los exones 11, 12 y 13 del gen predicho en el genoma de referencia. El
BLASTX con la base de datos SwissProt demostró que la secuencia del
gen EcROS1-like presenta homología con las secuencias de DME y ROS1
de Arabidopsis coincidiendo en cantidad de exones y largo total con estos
genes. Si bien los estudios previos del gen EcROS1-like mostraron
diferencias de expresión de este en el genotipo facultativo Don Walter
bajo condiciones de estrés hídrico, relacionadas a variaciones en el nivel
de expresión de apomixis, en este trabajo donde se comparó la estructura
y la expresión de dicho gen en genotipos con distinto modo reproductivo,
no se observaron diferencias atribuibles al modo reproductivo.