Metilación del ADN dirigida por ARN
La metilación del ADN dirigida por ARN (RdDM) es un proceso biológico en el que moléculas de ARN no codificantes dirigen la adición de metilación de ADN a secuencias de ADN específicas. La vía RdDM es exclusiva de las plantas , aunque también se han descrito otros mecanismos de modificación de la cromatina dirigida por ARN en hongos y animales . Hasta la fecha, la ruta de RdDM se caracteriza mejor dentro de las angiospermas (plantas con flores), y particularmente dentro de la planta modelo Arabidopsis thaliana . Sin embargo, también se han encontrado componentes conservados de la vía RdDM y pequeños ARN asociados (ARNs) en otros grupos de plantas, como las gimnospermas .y helechos . La ruta de RdDM se parece mucho a otras rutas de sRNA, particularmente la ruta de RNAi altamente conservada que se encuentra en hongos, plantas y animales. Tanto la ruta de RdDM como la de RNAi producen sRNA e involucran proteínas de polimerasa de ARN dependientes de ARN y Argonaute , Dicer conservadas .
RdDM se ha implicado en una serie de procesos reguladores en las plantas. La metilación del ADN agregada por RdDM generalmente se asocia con la represión transcripcional de las secuencias genéticas a las que se dirige la vía. Dado que los patrones de metilación del ADN en las plantas son hereditarios, estos cambios a menudo se pueden transmitir de manera estable a la progenie. Como resultado, una función destacada de RdDM es la supresión transgeneracional estable de la actividad del elemento transponible (TE). RdDM también se ha relacionado con la defensa de patógenos , las respuestas al estrés abiótico y la regulación de varias transiciones de desarrollo clave. Aunque la ruta de RdDM tiene una serie de funciones importantes, los mutantes defectuosos de RdDM en Arabidopsis thalianason viables y pueden reproducirse, lo que ha permitido estudios genéticos detallados de la vía. Sin embargo, los mutantes de RdDM pueden tener una variedad de defectos en diferentes especies de plantas, que incluyen letalidad, fenotipos reproductivos alterados, regulación positiva de TE e inestabilidad del genoma, y aumento de la sensibilidad a los patógenos. En general, RdDM es una vía importante en las plantas que regula una serie de procesos al establecer y reforzar patrones de metilación de ADN específicos, lo que puede conducir a efectos epigenéticos transgeneracionales en la expresión génica y el fenotipo .
RdDM está involucrado en una serie de procesos biológicos en la planta, incluidas las respuestas al estrés, la comunicación de célula a célula y el mantenimiento de la estabilidad del genoma a través del silenciamiento de TE.
Los TE son fragmentos de ADN que, cuando se expresan, pueden moverse por el genoma a través de un mecanismo de copiar y pegar o de cortar y pegar. Las nuevas inserciones de TE pueden interrumpir la codificación de proteínas o las secuencias reguladoras de genes, lo que puede dañar o matar a la célula u organismo huésped. [1] Como resultado, la mayoría de los organismos tienen mecanismos para prevenir la expresión de TE. Esto es particularmente clave en los genomas de plantas, que a menudo son ricos en TE. Algunas especies de plantas, incluidos cultivos importantes como el maíz y el trigo , tienen genomas que consisten en más del 80 % de TE. [1] [2]RdDM juega un papel clave en el silenciamiento de estos elementos móviles de ADN en las plantas al agregar metilación de ADN sobre nuevas inserciones de TE y constantemente reforzando la metilación de ADN sobre TE existentes, inhibiendo la transposición y manteniendo la estabilidad del genoma a largo plazo . [3] Aunque el mecanismo RdDM en sí mismo es exclusivo de las plantas, el uso de la metilación del ADN para silenciar los TE es una estrategia común entre los eucariotas. [4]
