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La integración de Omicas célula a célula con la reconstrucción de Redes Regulatorias maximiza la disección de procesos moleculares

A lo largo de las últimas décadas, la investigación en desarrollo postembrionario de la raíz se ha beneficiado de las Omicas. Estas tecnologías, desde los microarrays hasta la secuenciacion del ARN (RNA-seq), han proporcionado gran cantidad de información transcripcional de los procesos moleculares estableciendo la base de la Biología de Sistemas en raíces. La especificación del destino celular y su desarrollo han sido ampliamente estudiados en la raíz principal, lo que ha implicado la identificación de transcriptomas de muchos tipos celulares y la generación de Redes Regulatorias de Genes (GRN). El estudio del desarrollo de las raíces laterales (LR) no ha sido una excepción en este avance. Sin embargo, los mecanismos moleculares que regulan la especificación del destino celular durante la formación de LR permanecen sin resolver. Recientemente, los estudios de RNA-seq célula a célula (scRNA-seq) se han orientado a explicar la especificación de las células madre en tejidos en la raíz principal. Por tanto, se espera que esta técnica sea también una herramienta útil para descifrar la especificación de distintos tipos celulares durante la formación de LR. En esta revisión, se desarrollan las diferentes estrategias de scRNA-seq empleadas tanto en plantas como animales y cómo se podrían utilizar las mismas para desentrañar nuevos mecanismos de regulación y para generar GRN. Además, se discute cómo integrar los resultados de scRNA-seq con sets de datos previos de RNA-seq y GRN. También se repasan los resultados relevantes de estudios basados en análisis célula a célula y cómo la investigación del desarrollo de LR podría beneficiarse de las técnicas de scRNA-seq y la inferencia de GRN a partir de las mismas. La utilización de métodos basados en análisis célula a célula para investigar la formación de LR podría ayudar a explicar mecanismos biológicos fundamentales a nivel celular tales como la memoria, la sincronización, la polarización o la pluripotencia.

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Publicación Original:

Serrano-Ron, L., Cabrera, J., Perez-Garcia, P., Moreno-Risueno, M.A. 2021. Unraveling Root Development Through Single-Cell Omics and Reconstruction of Gene Regulatory Networks. Frontiers in Plant Science 12, 671. DOI: 10.3389/fpls.2021.661361

 

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