Os segredos da herança epigenética das plantas estão prestes a ser desvendados, numa revelação que pode fortalecer as culturas e prepará-las para as mudanças climáticas globais que se avizinham.
As plantas transmitem marcadores epigenéticos para silenciar genes potencialmente prejudiciais conhecidos como transposões, ou “genes saltitantes”, propõe um estudo publicado esta segunda-feira na revista Cell.
Estes “saltitantes” podem causar estragos quando ativados no genoma de uma célula, que por sua vez utilizam um processo chamado metilação para os desativar.
A metilação oferece marcadores reguladores a locais específicos do ADN onde estes transposões poderiam eventualmente perturbar outros genes.
O novo estudo, conduzido por investigadores do Laboratório Cold Spring Harbor e do Instituto Médico Howard Hughes, foca-se numa proteína chamada DDM1, que desempenha um papel crítico na facilitação deste processo.
Plantas “aprendem com os pais” graças à DDM1
A DDM1 foi descoberta pela primeira vez há três décadas pelos biólogos Rob Martienssen e Eric Richards. Neste estudo mais recente, Martienssen explica que a proteína é fundamental para deslizar o ADN ao longo das histonas, proteínas responsáveis por empacotar o ADN dentro da célula.
Este “deslizamento” é — exemplifica o Popular Science — semelhante a um ioiô que se movimenta ao longo de uma corda, fornecendo às enzimas responsáveis pela metilação o acesso necessário aos locais específicos do ADN. Nas plantas, o processo é particularmente fundamental, já que o seu ADN é muito compacto.
Agora, a equipa de Martienssen usou microscopia de crioeletrão de ponta para analisar a interação entre o DDM1, o ADN e as histonas numa espécie de planta conhecida como Arabidopsis thaliana. Rapidamente descobriram que o DDM1 tem uma preferência por histonas específicas para reorganizar o empacotamento do ADN.
Esta preferência acaba por ser essencial para preservar os controlos epigenéticos através das gerações de plantas. Um tipo de histona encontrado apenas no pólen resiste ao DDM1 e atua como um marcador durante a divisão celular, efetivamente “lembrando-se” da sua posição e transmitindo essa informação para as gerações de plantas subsequentes.
Esta descoberta não só lança luz sobre a resiliência das plantas, como também tem implicações para a saúde humana. Proteínas semelhantes ao DDM1 são cruciais para manter a metilação do ADN em humanos, oferecendo assim algumas perspetivas sobre o papel da epigenética na regulação dos genes humanos.
Entender a herança epigenética permite produzir culturas mais bem preparadas para resistir às futuras mudanças climáticas.
