Investigador principal: José Luis Micol.
Investigadores: Carla Navarro Quiles, Alejandro Ruiz Bayón, Sergio Navarro Cartagena, Riad Nadi, Lucía Juan Vicente, Samuel Daniel Lup Haruta y Àngela Ortega Menaches.
Instituto de Bioingeniería. Universidad Miguel Hernández.
Nuevos componentes de la maquinaria epigenética de las plantas
La especificación y el mantenimiento de los destinos celulares están controlados en gran medida por la maquinaria epigenética en los animales, en los que se asume que la diferenciación es un proceso fundamentalmente epigenético. Dado que son pocos los procesos epigenéticamente regulados en las plantas, puede pensarse que la epigenética juega un papel menor en estas últimas. Una explicación alternativa es que nos queda mucho por aprender sobre la epigenética vegetal.
Hemos descubierto una familia de cinco proteínas de Arabidopsis, a la que hemos llamado CUPULIFORMIS (CP), que pertenecen al clado DOXB de enzimas que contienen un dominio prolil 4-hidroxilasa, que a su vez forma parte de la gran superfamilia de las dioxigenasas dependientes de 2-oxoglutarato y Fe2+. Al menos dos miembros de la familia CP, INCURVATA11 (ICU11) y CUPULIFORMIS2 (CP2), son nuevos componentes de la maquinaria epigenética, cuyo mecanismo de acción parece no tener precedentes entre los eucariotas. Ciertamente, no se ha descrito ninguna otra DOXB con funciones epigenéticas, ni ninguna otra 2OGD con actividad metilasa de histonas.
Los mutantes simples icu11 manifiestan un fenotipo morfológico relativamente débil, con hojas hiponásticas y floración temprana. Los mutantes simples cp2, cp3, cp4 y cp5 y sus combinaciones dobles y el triple mutante cp3 cp4 cp5 son indistinguibles del tipo silvestre. Los dobles mutantes icu11 cp2, sin embargo, son letales postembrionarios y carecen de desarrollo vegetativo, floreciendo inmediatamente después de la germinación, como consecuencia de la desrepresión ectópica y heterocrónica de cientos de genes, no pocos de los cuales son reguladores del desarrollo.
Pretendemos en este proyecto obtener información concreta sobre la naturaleza molecular de las funciones epigenéticas de ICU11 y CP2. Nuestros objetivos específicos incluyen identificar y caracterizar (a) las dianas moleculares, directas o indirectas, del módulo ICU11- CP2, (b) los interactores físicos de las proteínas ICU11 y CP2, y (c) los interactores genéticos de los genes ICU11 y CP2. También (c) determinaremos el grado de conservación evolutiva de las funciones epigenéticas de ICU11 y CP2. Un objetivo general secundario será establecer si CP3, CP4 y CP5 presentan alguna función detectable, y por tanto merecen ser estudiados. Con este fin, obtendremos los cuádruples mutantes icu11 cp3 cp4 cp5 y cp2 cp3 cp4 cp5 y caracterizaremos sus fenotipos morfológicos y fisiológicos.