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Arabis alpina es una especie vegetal de la familia de las Brassicaceae que incluye más de 3.000 especies diferentes entre ellas varias cosechas de gran importancia económica como la colza, col, mostaza, etc. Este estudio revela la importancia de la epigenómica en la evolución de los genomas.
Investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han participado en la secuenciación del genoma y el epigenoma de Arabis alpina. El trabajo, para el que se han empleado las técnicas más avanzadas de secuenciación genómica, epigenómica y de bioinformática, ha revelado que el genoma de Arabis alpina abarca 375 Mb, casi tres veces el de Arabidopsis thaliana (130 Mb), una especie estrechamente relacionada y que se tomaba como referencia para su investigación hasta el momento.
Las razones para ese mayor tamaño responden principalmente a la acumulación de transposones (secuencias repetidas móviles capaces de replicación autónoma en el genoma) que representan cerca del 50% del ADN del núcleo de la célula. En el caso de Arabidopsis thaliana, esas secuencias repetidas solo suponen un 25% de ese ADN.
Sorprendentemente, estos datos han revelado que en Arabis alpina, un especie perenne y resistente a temperaturas extremas, estos elementos transponibles (secuencias de ADN que pueden cambiar de posición dentro del genoma) son más abundantes en la proximidad de los centrómeros cromosómicos y su actividad está determinada por modificaciones epigenéticas especiales como metilación de lisinas en ciertas histonas o la escasa metilación de citosinas en el DNA, etc. Todas estas características, hasta ahora desconocidas, subrayan la importancia del epigenoma en la evolución de la familia de las Brassicaceae.
“Siendo esta una especie perenne y resistente a temperaturas extremas, esta investigación básica puede ayudar a obtener cosechas con estas características. Este tipo de cultivos probablemente serán altamente demandados en un futuro próximo para alimentar a una población creciente (> 9.000 millones en 2050) en condiciones adversas como el cambio climático”, explica Pilar Carbonero, investigadora del Grupo de “Biotecnología y Genómica de Semillas” del CBGP.
El trabajo, en el que también ha participado un grupo de investigadores coordinado por el Prof. J. Paz-Ares del Centro Nacional de Biotecnología (CNB) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha sido realizado por un consorcio internacional trilateral (Alemania, España, Francia) liderado por el Prof. G. Coupland del Instituto Max Planck (IMP) de Colonia y en él han participado también grupos del IMP de Tübingen, del INRA de Versailles-Grignon y del CNRS de Paris.