Seminario ‘ARNs no codificantes largos como herramienta biotecnológica para la agricultura sostenible’

Los ARN largos no codificantes (lncRNA) asociados a híbridos ARN-ADN (R-loop), incluido el lncRNA de Arabidopsis AUXIN-REGULATED PROMOTER LOOP (APOLO), están emergiendo como importantes reguladores de la conformación tridimensional de la cromatina y la actividad transcripcional génica. Mostramos que APOLO interactúa con el componente PRC1 LIKEHETEROCHROMATIN PROTEIN 1 (LHP1) y la proteína de unión a metilcitosina VARIANT IN METHYLATION 1 (VIM1), un homólogo conservado del regulador de la metilación del ADN de mamíferos UBIQUITIN-LIKE CONTAINING PHD AND RING FINGER DOMAINS 1 (UHRF1).

El complejo APOLO-VIM1-LHP1 regula directamente la transcripción del gen de biosíntesis de auxinas YUCCA2 al determinar dinámicamente la metilación del ADN y la deposición de H3K27me3 sobre su promotor durante la respuesta termomorfogénica de las plantas. Establecimos que el lncRNA UHRF1 Protein Associated Transcript (UPAT), un interactuador directo de UHRF1 en humanos, puede ser reconocido por VIM1 y LHP1 en las células vegetales, a pesar de la
ausencia de homología de secuencia entre UPAT y APOLO. Además, mostramos que los niveles aumentados de APOLO o UPAT obstaculizan la unión de VIM1 y LHP1 al promotor de YUCCA2.

Sorprendentemente, la aplicación de APOLO transcrito in vitro exógeno en plantas de Arabidopsis conduce a alteraciones en la homeostasis de auxinas y modifica la capacidad de respuesta de laplanta a estímulos externos. En conjunto, nuestros resultados revelan un nuevo mecanismo en el que un lncRNA vegetal orquesta la interacción entre la represión mediada por Polycomb y la metilación del ADN. Además, nuestro estudio subraya el fenómeno intrigante de que los lncRNA evolutivamente no relacionados pueden desempeñar funciones análogas en diversos reinos biológicos. Más allá de esto, nuestra investigación amplía los horizontes para aprovechar los lncRNA como agentes bioactivos, presentando perspectivas innovadoras para el diseño de estrategias agrícolas sostenibles.