Methyloma comparativo de ADN de la metamorfosis retrógrada asociada a fitoplasmas en sésamo (L.)
Autores: Verma, Pratima; Singh, Amrita; Purru, Supriya; Bhat, Kangila Venkataramana; Lakhanpaul, Suman
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Methyloma comparativo de ADN de la metamorfosis retrógrada asociada a fitoplasmas en sésamo (L.)
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Fitoplasma
Cultivo de sésamo
Metilación del ADN
Citosina
Infección
Metilación diferencial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Las enfermedades asociadas a fitoplasmas, como la filodia y la hoja pequeña, son amenazas críticas para el cultivo de sésamo en todo el mundo. El mecanismo de la conversión dramática de flores en estructuras foliares que conduce a pérdidas de rendimiento y la drástica reducción en el tamaño de las hojas debido a la infección por fitoplasmas aún no se ha identificado. Los perfiles de metilación de citosina de plantas de sésamo sanas e infectadas estudiadas mediante Secuenciación de Bisulfito de Genoma Completo (WGBS) y análisis cuantitativo de metilación de ADN con la técnica de PCR en tiempo real (qAMP) revelaron patrones alterados de metilación de ADN tras la infección. La filodia se asoció con hipometilación global de citosina, aunque predominantemente en el contexto CHH (donde H = A, T o C). Curiosamente, se observaron niveles comparables de metilación de citosina entre muestras de plantas sanas y afectadas por hoja pequeña en los contextos CG, CHG y CHH. Entre las diferentes fracciones genómicas, se encontró el mayor número de citosinas diferencialmente metiladas en las regiones intergénicas, seguidas de las regiones promotoras, exónicas e intrónicas en orden decreciente. Además, la mayoría de los genes diferencialmente metilados estaban hipometilados y estaban principalmente asociados con procesos relacionados con el desarrollo y la defensa. Se encontró que los loci para la proteína similar a STOREKEEPER, una proteína que se une al ADN, y PP2-B15, una proteína F-Box, responsable de sellar las placas de tamiz para mantener la presión de turgor dentro de los tubos de tamiz, estaban hipometilados según WGBS, lo cual fue confirmado por digestión de restricción dependiente de metilación y qPCR. Asimismo, se determinó que el homólogo de la fosfatasa de serina/treonina-7, un regulador positivo de la señalización de criptocromo involucrado en el crecimiento del hipocótilo y las cotiledones, y el probable locus de O-metiltransferasa 3 estaban hipermetilados. La metilación diferencial global asociada a la infección por fitoplasmas, así como los loci relacionados con la defensa y el desarrollo reportados aquí por primera vez, elucidaron significativamente el mecanismo del desarrollo de enfermedades asociadas a fitoplasmas.
Descripción
Las enfermedades asociadas a fitoplasmas, como la filodia y la hoja pequeña, son amenazas críticas para el cultivo de sésamo en todo el mundo. El mecanismo de la conversión dramática de flores en estructuras foliares que conduce a pérdidas de rendimiento y la drástica reducción en el tamaño de las hojas debido a la infección por fitoplasmas aún no se ha identificado. Los perfiles de metilación de citosina de plantas de sésamo sanas e infectadas estudiadas mediante Secuenciación de Bisulfito de Genoma Completo (WGBS) y análisis cuantitativo de metilación de ADN con la técnica de PCR en tiempo real (qAMP) revelaron patrones alterados de metilación de ADN tras la infección. La filodia se asoció con hipometilación global de citosina, aunque predominantemente en el contexto CHH (donde H = A, T o C). Curiosamente, se observaron niveles comparables de metilación de citosina entre muestras de plantas sanas y afectadas por hoja pequeña en los contextos CG, CHG y CHH. Entre las diferentes fracciones genómicas, se encontró el mayor número de citosinas diferencialmente metiladas en las regiones intergénicas, seguidas de las regiones promotoras, exónicas e intrónicas en orden decreciente. Además, la mayoría de los genes diferencialmente metilados estaban hipometilados y estaban principalmente asociados con procesos relacionados con el desarrollo y la defensa. Se encontró que los loci para la proteína similar a STOREKEEPER, una proteína que se une al ADN, y PP2-B15, una proteína F-Box, responsable de sellar las placas de tamiz para mantener la presión de turgor dentro de los tubos de tamiz, estaban hipometilados según WGBS, lo cual fue confirmado por digestión de restricción dependiente de metilación y qPCR. Asimismo, se determinó que el homólogo de la fosfatasa de serina/treonina-7, un regulador positivo de la señalización de criptocromo involucrado en el crecimiento del hipocótilo y las cotiledones, y el probable locus de O-metiltransferasa 3 estaban hipermetilados. La metilación diferencial global asociada a la infección por fitoplasmas, así como los loci relacionados con la defensa y el desarrollo reportados aquí por primera vez, elucidaron significativamente el mecanismo del desarrollo de enfermedades asociadas a fitoplasmas.