Control Epitranscriptómico de la Tolerancia a la Sequía en el Arroz: El Papel de la Metilación del ARN
Autores: Fan, Xiaoru; Zhang, Yong; Gu, Pengyuan; Naz, Misbah
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Control Epitranscriptómico de la Tolerancia a la Sequía en el Arroz: El Papel de la Metilación del ARN
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés por sequía
Epitranscriptómica
N6-metiladenosina
Modificaciones químicas del ARN
Respuestas del arroz
Regulación génica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El estrés por sequía es una restricción abiótica predominante que afecta negativamente la producción global de arroz y amenaza la seguridad alimentaria. Si bien la regulación transcripcional y post-transcripcional de las vías de respuesta a la sequía ha sido ampliamente investigada, el campo emergente de la epitranscriptómica, particularmente las modificaciones químicas del ARN como la N6-metiladenosina (mA), añade una nueva dimensión a la regulación génica bajo estrés. La modificación interna más prevalente en el ARN mensajero eucariota influye en el metabolismo del ARN al interactuar dinámicamente con enzimas que añaden, eliminan o reconocen la modificación. Estudios recientes en arroz revelan que la deposición de mA no es estática, sino que se regula dinámicamente en respuesta a condiciones de déficit hídrico, influyendo en la estabilidad del transcrito, el empalme, la exportación nuclear y la eficiencia de traducción de genes clave que responden a la sequía. Esta revisión sintetiza críticamente los hallazgos actuales sobre la distribución y las implicaciones funcionales de mA y otras marcas epitranscriptómicas (por ejemplo, 5-metilcitosina [mC]) en la modulación de las respuestas del arroz a la sequía. Discutimos el circuito regulador que involucra efectores de mA y su integración con las vías de señalización de sequía conocidas, incluyendo ABA y cascadas de especies reactivas de oxígeno (ROS). También destacamos tecnologías emergentes de alta resolución como mA-seq, secuenciación directa de ARN y detección basada en nanoporos que facilitan el perfilado epitranscriptómico en arroz. Finalmente, proponemos direcciones futuras para traducir el conocimiento epitranscriptómico en mejoras de cultivos, incluyendo la modulación basada en mA de la maquinaria de modificación del ARN para aumentar la tolerancia a la sequía.
Descripción
El estrés por sequía es una restricción abiótica predominante que afecta negativamente la producción global de arroz y amenaza la seguridad alimentaria. Si bien la regulación transcripcional y post-transcripcional de las vías de respuesta a la sequía ha sido ampliamente investigada, el campo emergente de la epitranscriptómica, particularmente las modificaciones químicas del ARN como la N6-metiladenosina (mA), añade una nueva dimensión a la regulación génica bajo estrés. La modificación interna más prevalente en el ARN mensajero eucariota influye en el metabolismo del ARN al interactuar dinámicamente con enzimas que añaden, eliminan o reconocen la modificación. Estudios recientes en arroz revelan que la deposición de mA no es estática, sino que se regula dinámicamente en respuesta a condiciones de déficit hídrico, influyendo en la estabilidad del transcrito, el empalme, la exportación nuclear y la eficiencia de traducción de genes clave que responden a la sequía. Esta revisión sintetiza críticamente los hallazgos actuales sobre la distribución y las implicaciones funcionales de mA y otras marcas epitranscriptómicas (por ejemplo, 5-metilcitosina [mC]) en la modulación de las respuestas del arroz a la sequía. Discutimos el circuito regulador que involucra efectores de mA y su integración con las vías de señalización de sequía conocidas, incluyendo ABA y cascadas de especies reactivas de oxígeno (ROS). También destacamos tecnologías emergentes de alta resolución como mA-seq, secuenciación directa de ARN y detección basada en nanoporos que facilitan el perfilado epitranscriptómico en arroz. Finalmente, proponemos direcciones futuras para traducir el conocimiento epitranscriptómico en mejoras de cultivos, incluyendo la modulación basada en mA de la maquinaria de modificación del ARN para aumentar la tolerancia a la sequía.