La matriz nuclear (NM) es una estructura similar a una malla en los núcleos que contiene proteínas asociadas a NM y regiones de cromatina que regulan el estado de la cromatina. Durante el desarrollo del hipocótilo, AHl22, FRS7 y FRS12 anclan un conjunto de genes conocidos como SAUR a la matriz nuclear. Simultáneamente, este complejo recluta la histona desacetilasa HAD15 en el mismo sitio, lo que facilita la eliminación de la acetilación de histonas en los SAUR y, por lo tanto, reprime la expresión de los SAUR para inhibir el alargamiento del hipocótilo. Crédito: Instituto IPK Leibniz
La cromatina es un complejo único de ADN y proteínas que forma los cromosomas. Proteínas específicas (histonas) enrollan el ADN como pequeños tambores de cable para empaquetar el ADN largo. Un tambor de cable con ADN enrollado (que consta de cuatro pares de histonas) se llama nucleosoma y es la unidad más pequeña de cromatina.
La matriz nuclear, conocida como la estructura que sostiene la cromatina, ha intrigado a los científicos desde su descubrimiento en la década de 1970. Aunque se reconoció su existencia en células de mamíferos, su importancia en los núcleos de plantas seguía sin estar clara. Un equipo de investigación internacional ha desentrañado este enigma, arrojando luz sobre la composición de la matriz nuclear y cómo ésta influye en el estado de la cromatina y el desarrollo de las plantas.
El estudio identificó muchas proteínas asociadas con la matriz nuclear de Arabidopsis thaliana. Entre ellas se encuentran las conocidas proteínas de la matriz nuclear, AtSUN1, AtSUN2 y AHL22, así como los novedosos reproductores FRS7 y FRS12. «Este descubrimiento amplía nuestra comprensión de la composición molecular de la matriz nuclear», afirmó el Prof. Dr. Dice Hua Jiang.
La investigación va más allá de la simple identificación de entidades; Examina las funciones de la matriz nuclear y sus proteínas asociadas en la regulación de la cromatina. Utilizando la secuenciación de todo el genoma, los investigadores han identificado, por primera vez, la distribución de las regiones encerradas por la matriz nuclear en las plantas en todo el genoma.
«Los resultados muestran una preferencia por la cabeza y la cola de las regiones codificantes de genes, principalmente asociadas con marcas epigenéticas activas y genes altamente expresados, con algunos genes menos expresados unidos a la matriz nuclear», dice Linhao Xu, primer autor del estudio. Estos hallazgos sugieren funciones complejas de la cromatina y la matriz nuclear en la regulación transcripcional.
Además, el estudio revela que AHL22, en asociación con FRS7 y FRS12, es un regulador central del alargamiento del hipocótilo, el crecimiento ascendente del eje embrionario en las plántulas de plantas, que se produce entre la emergencia corta y la de las raíces. El proceso es esencial para el crecimiento y la supervivencia de las plantas. Al regular la expresión de genes esenciales para la vía de señalización de las auxinas, AHL22 actúa como un conducto para la cromatina y los reguladores epigenéticos.
«El complejo AHL22 coordina la unión de genes a la matriz nuclear, reclutando la histona desacetilasa HDA15 para modular la acetilación de histonas», dice Shive Zheng, primer autor del estudio. «Esto coloca al complejo AHL22 como un centro para las regiones de cromatina y los reguladores epigenéticos, lo que revela un aspecto previamente desconocido de la función de la matriz nuclear».
Dado que la matriz nuclear actúa como un importante regulador de la cromatina y las respuestas del estado de cromatina a los cambios ambientales, es particularmente interesante explorar la función de la matriz nuclear en respuesta al estrés condicionado.
Los hallazgos fueron publicados en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.
Más información:
Linhao Xu et al., La unión de cromatina a la matriz nuclear reprime el alargamiento del hipocótilo en Arabidopsis thaliana, Comunicaciones de la naturaleza (2024) DOI: 10.1038/s41467-024-45577-5
Proporcionado por el Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Investigación de Plantas Cultivadas
referencia: Obtenido el 25 de febrero de 2024 de https://phys.org/news/2024-02-key-player-chromatin-arabidopsis-thaliana.html Investigadores identifican un actor clave en la regulación de la cromatina en Arabidopsis thaliana (23 de febrero de 2024)
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