Investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP), Centro mixto UPM/INIA-CSIC, liderados por el Prof. Jose Jarillo y el Prof. Manuel Piñeiro han identificado un mecanismo mediado por NuA4 de acetilación de histonas que regula la biogénesis de los cloroplastos en Arabidopsis.
"En este trabajo desvelamos un nuevo mecanismo que demuestra un papel clave de la remodelación de la cromatina en la regulación de la transcripción del plastoma para la biogénesis y función de los cloroplastos. Además, nuestras observaciones sugieren la participación de la actividad NuA4-C, conectando la transcripción nuclear con la expresión génica de plastidios durante el inicio del crecimiento autotrófico en las plantas", señalan Jarillo y Piñeiro, responsables del grupo "Bases Moleculares de la Transición de Fases en el Desarrollo Vegetal" en el CBGP.
Los cambios fotomorfogénicos abarcan una amplia gama de respuestas, incluida la diferenciación de plastidios no fotosintéticos en cloroplastos, un paso crucial en la transición del crecimiento heterótrofo al autótrofo en las plantas. Este proceso es inducido por la luz, y está basado en la transcripción orquestada de genes nucleares y plastidicos, lo que permite el ensamblaje y la regulación efectiva de la maquinaria fotosintética. En este trabajo se revela un nuevo nivel de regulación para este proceso, mostrando la participación de la remodelación de la cromatina en el control nuclear de la expresión génica de plástidos para la función y biogénesis del cloroplasto.
Los dos homólogos que existen en Arabidopsis de la proteína EPL1 de levadura, componentes del complejo histona acetiltransferasa NuA4, son esenciales para la transcripción de plastidios y el correcto desarrollo y rendimiento de los cloroplastos. Los datos obtenidos demuestran que la dinámica de las proteínas EPL1 está regulada por la luz y son necesarias para la expresión concertada de genes nucleares que codifican la mayoría de los componentes de la maquinaria transcripcional del cloroplasto, mediando directamente la deposición de la marca H4K5ac en estos loci y promoviendo la expresión de los genes de plastidios necesarios para la biogénesis del cloroplasto. "Estos datos revelan un mecanismo mediado por NuA4 que regula la biogénesis del cloroplasto, conectando la transcripción de los genomas nucleares y plastidiales durante el desarrollo del cloroplasto", apuntan los autores.
La luz promueve la acetilación de histonas H4 en loci esenciales para la transcripción plastidial, promoviendo la biogénesis de cloroplastos y la fotosíntesis
Publicación Original:
Barrero-Gil, J., Bouza-Morcillo, L., Espinosa-Cores, L., Piñeiro, M., Jarillo, J.A. 2022. H4 acetylation by the NuA4 complex is required for plastid transcription and chloroplast biogenesis. Nature Plants 1–12. DOI: 10.1038/s41477-022-01229-4
