Novos insights surgem sobre a regulação transcricional da germinação de sementes
As sementes permanecem em estado dormente aguardando as condições ambientais adequadas para germinar, aumentando assim a probabilidade de sobrevivência das plântulas frágeis.
A transição de uma semente seca para uma muda vegetativa é um processo irreversível que requer uma reprogramação quase completa do transcriptoma da planta. Embora seja amplamente aceito que a ativação da síntese proteica (tradução) a partir de mRNAs armazenados em sementes é um passo essencial para desencadear a germinação das sementes, muito menos se sabe sobre o reinício do processo de transcrição.
Uma equipe de pesquisadores do CRAG liderada por Julia Qüesta começou a investigar a questão de quando a transcrição é reiniciada durante a transição da semente para a muda. O grupo aplicou metodologias inovadoras de sequenciamento de RNA e bioimagem para monitorar a dinâmica da síntese de novo RNA (transcrição nascente) em um período de germinação de sementes e crescimento inicial de mudas usando a planta modelo Arabidopsis thaliana. Esta abordagem combinada permitiu a detecção da transcrição do RNA muito rapidamente após a reidratação das sementes (embebição), implicando que a transcrição recomeça muito mais cedo do que o previsto anteriormente.
Além do tempo de transcrição, a sensibilidade dos métodos utilizados permitiu a identificação de milhares de RNAs não codificantes previamente não anotados, incluindo RNAs não codificantes longos intergênicos e antisense (lncRNAs), bem como transcritos não codificantes muito instáveis. Estas descobertas provavelmente abrirão novos caminhos para investigar o papel regulador do genoma não codificante no controle da germinação de sementes.
Numa segunda fase do trabalho, os autores geraram conjuntos de dados de acessibilidade da cromatina em todo o genoma para o mesmo período de germinação. Ao filtrar as transcrições não codificantes instáveis que caíram em regiões acessíveis da cromatina no genoma, os autores foram capazes de detectar características regulatórias importantes, como transcrição bidirecional e intensificadores de transcrição. Até o momento, não estava claro se os elementos intensificadores de plantas foram transcritos produzindo RNAs intensificadores, uma característica bem conhecida dos intensificadores em animais multicelulares.
Esta pesquisa publicada na Nature Communications descreve a identificação de elementos potenciadores de Arabidopsis, que provavelmente serão de grande interesse em plantas de valor agronômico.
Artigo de referência:
Benjamin J. M. Tremblay, Cristina P. Santini, Yajiao Cheng, Xue Zhang, Stefanie Rosa & Julia I. Qüesta. Interplay between coding and non-coding regulation drives the Arabidopsis seed-to-seedling transition.
