{"id":7749,"date":"2023-12-12T10:10:06","date_gmt":"2023-12-12T09:10:06","guid":{"rendered":"http:\/\/bifi.es\/?p=7749"},"modified":"2023-12-12T10:14:06","modified_gmt":"2023-12-12T09:14:06","slug":"nuevos-descubrimientos-sobre-los-origenes-recurrentes-y-la-estabilidad-subgenomica-de-plantas-alopoliploides-de-investigadores-de-la-eps-huesca-china-e-israel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bifi.es\/es\/nuevos-descubrimientos-sobre-los-origenes-recurrentes-y-la-estabilidad-subgenomica-de-plantas-alopoliploides-de-investigadores-de-la-eps-huesca-china-e-israel\/","title":{"rendered":"Nuevos descubrimientos sobre los or\u00edgenes recurrentes y la estabilidad subgen\u00f3mica de plantas alopoliploides de investigadores de la EPS-Huesca, China e Israel"},"content":{"rendered":"

\"\"Una reciente publicaci\u00f3n del 24 de noviembre de 2023 en la prestigiosa revista Molecular Biology and Evolution, titulada \u201cSubgenomic stability of progenitor genomes during repeated allotetraploid origins of the same grass Brachypodium hybridum<\/em>\u201d presenta nuevos hallazgos sobre los or\u00edgenes m\u00faltiples y la estabilidad subgen\u00f3mica de plantas alopoliploides, resultado de las investigaciones desarrolladas por Pilar Catal\u00e1n, investigadora de la Escuela Polit\u00e9cnica Superior de Huesca y del BIFI de la Universidad de Zaragoza, e investigadores de China e Israel.<\/p>\n

Muestreo de poblaciones de Brachypodium hybridum y sus especies progenitoras.<\/em><\/p>\n

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El estudio descubre un tercer origen recurrente de la misma especie de gram\u00ednea alotetraploide Brachypodium hybridum<\/em> en el este del Mediterr\u00e1neo, a partir de ancestros locales de sus dos especies progenitoras diploides B. stacei<\/em> y B. distachyon<\/em>. Las tres especies constituyen un sistema modelo, empleado para descifrar la evoluci\u00f3n de la poliploid\u00eda en plantas, un fen\u00f3meno que afecta a m\u00e1s del 50% de las angiospermas actuales (y a su totalidad, si consideramos que las ~280.000 plantas con flores existentes hoy en d\u00eda son todas descendientes de ancestros paleopoliploides). El origen de las plantas alopoliploides actuales tuvo lugar por hibridaciones interespec\u00edficas pret\u00e9ritas de especies progenitoras evolutivamente pr\u00f3ximas entre s\u00ed pero con diferentes genomas; esos h\u00edbridos interespec\u00edficos est\u00e9riles duplicaron sus genomas heredados, convirti\u00e9ndose as\u00ed en nuevas especies alopoliploides f\u00e9rtiles. Los subgenomas heredados coexisten actualmente en el n\u00facleo de la nueva especie alopoliploide.<\/p>\n

En muchas plantas alopoliploides, la irrupci\u00f3n de la coexistencia de dos (o m\u00e1s) subgenomas distintos en el mismo n\u00facleo ha causado profundas re-organizaciones cromos\u00f3micas y de los sistemas de regulaci\u00f3n g\u00e9nica, para tratar de compensar el desequilibrio del choque de esos sistemas g\u00e9nicos dispares, en lo que se ha denominado \u201cshock gen\u00f3mico poliploide\u201d, t\u00e9rmino acu\u00f1ado por B\u00e1rbara McClintock en 1984. En varias de estas especies alopoliploides, esas remodelaciones implican intercambios de fragmentos cromos\u00f3micos entre los distintos subgenomas, que conllevan duplicaciones y delecciones rec\u00edprocas, as\u00ed como expresiones diferenciales de genes home\u00f3logos de un subgenoma u otro, llegando a convertirse un subgenoma en dominante (con sobreexpresi\u00f3n de una mayor\u00eda de genes) y otro en sumisivo (con baja o nula expresi\u00f3n de esos genes), y cuyas consecuencias afectan al fenotipo. Sin embargo, en ciertas plantas alopoliploides no se ha detectado la existencia de estas remodelaciones post-poliploides.<\/p>\n

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Pasto de plantas anuales de Brachypodium hybridum<\/em><\/p>\n

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La generaci\u00f3n de varios genomas de referencia y transcriptomas de Brachypodium hybridum<\/em> ha permitido investigar a los autores del estudio si se han llegado a producir o no re-estructuraciones cromos\u00f3micas y remodelaciones de la expresi\u00f3n g\u00e9nica entre sus dos subgenomas progenitores en cada uno de los tres linajes, de or\u00edgenes distintos, que ha tenido la planta a lo largo del tiempo evolutivo (desde el linaje m\u00e1s ancestral hace ~2-1,4 millones de a\u00f1os, hasta el m\u00e1s reciente hace ~130 mil a\u00f1os). Los resultados indican que ninguno de los tres linajes de B. hybridum<\/em> muestra evidencias significativas de haber experimentado re-organizaciones cromos\u00f3micas o dominancia entre los subgenomas, apoyando la alta estabilidad subgen\u00f3mica de todas las plantas de la especie alotetraploide, que posiblemente se convirtieron en anfidiploides inmediatamente despu\u00e9s de las respectivas hibridaciones interespec\u00edficas y duplicaciones gen\u00f3micas. Esto pudo haber sido causado por la gran diferencia entre los cariotipos cromos\u00f3micos subgen\u00f3micos y por la expresi\u00f3n balanceada de genes en ambos subgenomas. B. hybridum<\/em> se convierte as\u00ed en una planta modelo de estabilidad subgen\u00f3mica alopoliploide, sin verse afectada por los efectos disturbadores del \u201cshock gen\u00f3mico poliploide\u201d que si presentan otras plantas alopoliploides.<\/p>\n

El trabajo ha demostrado tambi\u00e9n que la correcta detecci\u00f3n de intercambios cromos\u00f3micos entre subgenomas requiere el an\u00e1lisis comparado con genomas progenitores pr\u00f3ximos a los subgenomas del alotetraploide, mientras que el uso de otros m\u00e1s divergentes da lugar a la detecci\u00f3n de \u201cfalsas\u201d re-estructuraciones gen\u00f3micas.<\/p>\n

El estudio ha sido desarrollado por el equipo de investigadores de la Universidad de Lanzhou (China), las Universidades de Haifa y Tel-Aviv (Israel) y la EPSHU-Universidad de Zaragoza (Espa\u00f1a). La investigaci\u00f3n ha sido financiada por los programas Second Tibetan Plateau Scientific Expedition and Research program (proyecto 2019QZKK0502), Strategic Priority Research Program of Chinese Academy of Sciences (proyecto XDB31010300), e International Collaboration 111 Program (proyecto BP0719040) a Jianquian Liu y Eviatar Nevo, y por el Ministerio de Ciencia e Innovaci\u00f3n de Espa\u00f1a (proyecto PID2019-108195GB-I00), el Gobierno de Arag\u00f3n (proyecto LMP82-21) y el Gobierno de Arag\u00f3n – Fondo Social Europeo (grupo de investigaci\u00f3n Bioflora) a Pilar Catal\u00e1n.<\/p>\n

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Enlace al art\u00edculo: https:\/\/doi.org\/10.1093\/molbev\/msad259<\/a>,<\/p>\n

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