Epigenetic regulation in plant stress responses

Biljke pomoću epigenetičkih promjena mogu u stresnim uvjetima regulirati ekspresiju gena. U toj regulaciji važnu ulogu ima RNA-usmjerena metilacija DNA kojom se utišavaju pokretni genetički elementi. Osim RNA-usmjerene DNA metilacije, u odgovoru biljaka na stres sudjeluju enzimi koji postavljaju reverzibilne kemijske modifikacije na histonske repove. Primjer takvih modifikacija su metilacija, acetilacija, fosforilacija, ubikvitinacija i sumoilacija histonskih repova. Enzimi za remodeliranje kromatina mogu pomicanjem nukleosoma duž molekule DNA utjecati na ekspresiju gena. Izlaganje stresnim uvjetima može dovesti do epigenetičkog pamćenja stresa koje ima potencijal prenijeti se u novu generaciju biljaka. Manipulacijom biljnog epigenoma mogu se stvoriti biljke otporne na različite vrste stresa kao što su toplinski stres, stres izazvan niskim temperaturama, stres izazvan sušom i biotički stres. Na ovaj način mogli bi se povećati prinosi usjeva i uzgajati biljke na do sada neiskorištenim površinama.Plants can use epigenetic changes to regulate gene expression under stressful conditions. RNAdirected DNA methylation, which silences mobile genetic elements, plays an important role in this regulation. In addition to RNA-directed DNA methylation, the response of plants to stress involves enzymes that place reversible chemical modifications on histone tails. Examples of such modifications are methylation, acetylation, phosphorylation, ubiquitination and sumoylation of histone tails. Chromatin remodeling enzymes can influence gene expression by moving nucleosomes along the DNA molecule. Exposure to stressful conditions can lead to an epigenetic stress memory that has the potential to be transferred to a new generation of plants. By manipulating the plant epigenome, plants resistant to different types of stress such as heat stress, low temperature stress, drought stress and biotic stress can be created. In this way, crop yields could be increased, and plants could be grown on previously unused areas