La hipometilación transitoria del ADN inducida químicamente aumenta la regeneración in vitro del alcornoque, proceso esencial para mejora y reforestación

Un trabajo recientemente publicado en la revista Physiologia Plantarum por el grupo liderado por la Dra. Pilar S. Testillano en el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CSIC) presenta una nueva estrategia biotecnológica para mejorar la propagación in vitro de plantas de alcornoque mediante la modulación de la metilación global del genoma con pequeñas moléculas.

Los árboles forestales son esenciales para abordar los actuales desafíos del cambio global, ya que reducen las emisiones de gases de efecto invernadero y pueden almacenar carbono a largo plazo entre otros beneficios. En la actualidad, muchas especies forestales, como el alcornoque, están gravemente afectadas por enfermedades y tienen un bajo nivel de tolerancia a las condiciones ambientales cambiantes.

En este contexto, es urgente desarrollar soluciones para restaurar los bosques con árboles seleccionados más resilientes y mejor adaptados. Para ello, la regeneración clonal in vitro mediante embriogénesis somática es la opción mejor y más rápida para la propagación y conservación de genotipos de árboles seleccionados. Sin embargo, estas técnicas, basadas en la reprogramación de células somáticas, son muy poco eficientes en muchas especies de interés ecológico y medioambiental, ya que aún no se conocen bien los mecanismos moleculares que controlan la reprogramación celular en estas especies.

En este trabajo, Carneros et al. analizan la regulación epigenética dirigida por metilación del ADN del proceso de embriogénesis somática en alcornoque, caracterizando los patrones de metilación global del genoma y de los reguladores implicados. Empleando tratamientos transitorios con la pequeña molécula azacytidina, inhibidor de la actividad ADN metiltransferasa, se induce la hipometilación del genoma y un aumento de la tasa de reprogramación, que tras la eliminación del compuesto conduce a una mayor formación de embriones somáticos y posteriormente a plántulas.

El trabajo ha permitido identificar nuevos elementos de la regulación epigenética de la embriogénesis somática y proponer una nueva estrategia química para mejorar la propagación in vitro de un árbol forestal, especies en las que el conocimiento del proceso es aún escaso.

Referencia: DNA demethylation by transitory 5-azacytidine treatment improves somatic embryogenesis yield for regeneration and breeding of cork oak. Carneros E, Díaz-Luzza EM, Pérez-Pérez Y, Solís MT, Testillano PS (2024) Physiologia Plantarum, 176(1), e14143. doi: 10.1111/ppl.14143

Reference: DNA demethylation by transitory 5-azacytidine treatment improves somatic embryogenesis yield for regeneration and breeding of cork oak. Carneros E, Díaz-Luzza EM, Pérez-Pérez Y, Solís MT, Testillano PS (2024) Physiologia Plantarum, 176(1), e14143. doi: 10.1111/ppl.14143