Los investigadores investigan el papel del empalme postranscripcional en la respuesta de las plantas a la luz

en un estudio publicado en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias El 30 de enero, un equipo de investigación informará nuevos conocimientos sobre cómo la luz afecta el crecimiento de las plantas.

La luz juega un papel clave crecimiento de la planta y controlar diversos aspectos del desarrollo, suministro de energía y morfología de las plantas. Anteriormente se había descubierto que el empalme postranscripcional (PTS) genera transcripciones poliadeniladas de longitud completa. Estas transcripciones se almacenan dentro del núcleo con intrones no empalmados, lo que permite que las plantas se adapten rápidamente. cambios ambientales.

Recientemente se ha reconocido que la proteína arginina metiltransferasa 5 de Arabidopsis (AtPRMT5), implicada en la formación de espliceosomas, es importante en el empalme de intrones PTS.

Sin embargo, los procesos precisos que gobiernan la regulación postranscripcional durante la primera exposición a la luz de plántulas jóvenes y etioladas siguen siendo en gran medida desconocidos.

Dirigidos por Cao Xiaofeng, profesor del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China, en colaboración con investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur, los investigadores se centraron en el papel del empalme postranscripcional (PTS) en la fotomorfogénesis. . - el período de desarrollo en el que las plántulas están expuestas a la luz.

Descubrieron que la luz controla el PTS de los genes que regulan la fotosíntesis en las células del mesófilo de las plantas. Este proceso está coregulado por dos proteínas: AtPRMT5 y Fotomorfogénica Constitutiva 1 (COP1).

Los investigadores utilizaron la secuenciación por nanoporos de ARN de novo de longitud completa para determinar si 1.411 genes se someten a un PTS sensible a la luz. Posteriormente, estos genes se clasificaron en seis grupos en función de diferentes predisposiciones.

Posteriormente, utilizando secuenciación de ARN mononuclear de alto rendimiento, los investigadores analizaron plántulas mantenidas en oscuridad continua y plántulas expuestas a la luz durante una o seis horas. Esto resultó en la clasificación exitosa de 10 grupos de subtejidos.

El análisis de genes expresados ​​diferencialmente (DEG) mostró que aproximadamente la mitad de estos DEG (3193 de 6224) estaban enriquecidos preferentemente en células del mesófilo. Sorprendentemente, los investigadores encontraron que genes mostró una expresión significativa en las células del mesófilo implicadas en el PTS relacionado con la luz.

Este trabajo reveló además que el factor relacionado con el empalme AtPRMT5 funciona en conjunto con la ubiquitina ligasa COP1 E3 (represor maestro de las vías de señalización luminosa) para coordinar el PTS inducido por la luz en las células del mesófilo. Esta coordinación facilita el desarrollo de los cloroplastos, la fotosíntesis y la morfogénesis, lo que permite que las plantas se adapten a las condiciones cambiantes de luz.

Este estudio proporciona información importante sobre la regulación específica del tipo de célula de PTS, que es fundamental para el inicio de la fotomorfogénesis. También proporciona una comprensión más profunda de los complejos mecanismos de aclimatación y transmisión de señales ambientales por tipos de células y tejidos vegetales específicos.