Desmetilación activa del adn mediante escisión de 5-metilcitosinaidentificación y caracterización molecular de dos enzimas con actividad 5-metilcitosina-adn glicosilasa en la planta modelo arabidopsis thaliana

Zusammenfassung

La metilación de citosina (5-meC) es una marca epigenética del ADN que promueve el silenciamiento génico y juega un importante papel en el desarrollo y en el mantenimiento de la estabilidad del genoma. Los patrones de metilación de ADN se mantienen estables durante sucesivas divisiones celulares pero también se modifican por desmitilación local o global del genoma en etapas concretas del desarrollo que requieren una reprogramación epigenética. En contraste con los bienes caracterizados mecanismos de metilación, la naturaleza de las enzimas responsables de la desmetilación del ADN y la consiguiente reactivación de genes previamente silenciados aún no ha podido determinarse con exactitud, en parte por la dificultad de realizar análisis genéticos y moleculares en organismos con patrones de metilación alterados. Durante la realización de estas tesis se han identificado y caracterizado dos genes de la planta modelo Arabidopsis thaliana, denominados DME y ROS1, codificantes de enzimas que inician un proceso de desmetilación activa del ADN. Los resultados obtenidos indican que DME y ROS1 son dos ADN glicosilasas pertenecientes a la superfamilia HhH-GPD. Ambas proteínas son mucho más voluminosas que las ADN glicosilasas típicas, y presentan un dominio HhH-GPD de aproximadamente 240 aminoácidos próximo a su extremo carboxilo-terminal. Existen proteínas con secuencias similares en otras especies vegetales, pero no en arqueobacterias, bacterias, hongos o animales. Por lo tanto, DME y ROS1 definen una nueva subfamilia de ADN glicosilasas específicas de plantas. DME y ROS1 se expresan en un amplio rango de tejidos, y plantas deficientes en cualquiera de los dos genes presentan un crecimiento más lento y un fenotipo pleiotrópico con diversas alteraciones en su desarrollo, incluyendo modificaciones en la morfología floral y la producción de frutos con un tamaño reducido que contienen con frecuencia semillas abortivas. La caracteri