Las hormonas peptídicas son importantes reguladores del crecimiento que desempeñan diversas funciones en muchos organismos. Aunque la importancia de los genes que codifican las hormonas peptídicas es ampliamente reconocida, la mayoría de los péptidos aún no se han caracterizado funcionalmente. Utilizando la tecnología de edición del genoma, generaron investigadores de la Universidad de Kumamoto, JapónUna nueva colección integral de recursos genéticos de plantas con genes codificadores de péptidos CLE eliminados. Los péptidos CLE son un grupo de hormonas peptídicas específicas de plantas que juegan un papel en la señalización celular y están regulados por genes CLE. Se espera que esta colección abierta contribuyapara futuros estudios sobre cómo funcionan las hormonas peptídicas en las plantas.
La edición del genoma, una tecnología que nos permite eliminar o modificar genes específicos, ha estado en el centro de atención recientemente. El método "CRISPR / Cas9" se estableció en 2013 con casos exitosos de edición del genoma reportados en animales, levaduras, plantas ymuchos otros organismos. Antes de CRISPR / Cas9, la edición del genoma requería procedimientos complicados y, por lo tanto, no era popular en la investigación dirigida a múltiples genes. El establecimiento de CRISPR / Cas9, por otro lado, trajo grandes avances a la edición del genoma debido a su alta eficiencia,alta especificidad del objetivo y simplicidad. Debido a estas ventajas, los investigadores obtuvieron una forma de investigar la función de los genes, como analizar el impacto de eliminar genes específicos sobre el comportamiento de organismos y / o células.
Los avances recientes en la ciencia de las plantas han descubierto varias áreas donde las hormonas peptídicas proporcionan información valiosa en los ciclos de vida de las plantas, por ejemplo, determinar la cantidad de células y el tamaño de los tejidos, controlar la polinización y responder al cambio climático o la enfermedad. Muchos científicos están investigando actualmentegenética de plantas porque aún no se han descubierto los genes de muchas hormonas peptídicas no caracterizadas. Aunque los genes que codifican las hormonas peptídicas son difíciles de estudiar, pueden generar una gran cantidad de recursos genéticos para futuras investigaciones.
Utilizando CRISPR / Cas9, el equipo de investigación de la Universidad de Kumamoto intentó acelerar la investigación de la hormona peptídica de plantas. Seleccionaron Arabidopsis thaliana, una planta modelo con 32 genes codificadores de péptidos CLE, y generaron una colección de herramientas de eliminación de genes que correspondían a cada una de las32 genes. Al establecer estos mutantes Arabidopsis líneas de plantas, hicieron posible investigar más fácilmente la función de cada gen.
Para evaluar la efectividad de la eliminación de genes, el equipo de investigación analizó CLV3, el péptido CLE más estudiado. Se sabe que tiene un papel en la supresión de las divisiones celulares en los puntos de crecimiento de los tallos. Como se esperaba, el mutante CLV3 de Arabidopsislas plantas produjeron frutos de forma irregular debido a un mayor número de células.
Además, los investigadores pudieron usar las plantas mutantes para hacer lo que se cree que es el primer informe sobre la relevancia biológica del gen CLE44. Aunque se esperaba que CLE44 regulara el número de células en el haz vascular, la investigación sobre esola hipótesis no se había realizado debido a la falta de recursos biológicos. Con la ayuda de sus líneas de plantas mutantes recientemente desarrolladas, los investigadores de la Universidad de Kumamoto observaron una disminución en el número de células del haz vascular en las plantas mutantes CLE44, lo que confirma su papel en el desarrollo vascular.
"Nuestra colección de recursos genéticos tiene el potencial de ayudar a estudiar hormonas peptídicas desconocidas como CLE44", dijo el profesor asistente Takashi Ishida de la Universidad de Kumamoto. "Esperamos que este enfoque se convierta en un modelo para investigaciones similares en el futuro".
Esta investigación fue publicada en línea en " Fisiología vegetal y celular "el 25 de septiembre de 2017, y se presentará como un" Destacado de investigación "en un próximo volumen de la revista.
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Materiales proporcionado por Universidad de Kumamoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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