Epigenetic regulation of the Asr gene family in tomato (Solanum lycopersicum)

En el presente trabajo, se estudió la epigenética asociada al estrés por falta de agua en dos genes de tomate (Asr1 y Asr2), que pertenecen a una familia génica involucrada en la tolerancia a distintos estreses abióticos. Se analizó la región codificante del gen Asr1 en hojas y se detectó la presencia de metilación en todos los contextos: CG, CNG y CNN. Al someter las plantas a estrés hídrico, se observó un ligero aumento de la metilación en contexto CG y una marcada disminución en la metilación asimétrica (CNN). También se detectó, en histonas, una marca represiva de la expresión: H3K27me3, la cual disminuyó como consecuencia del estrés impuesto. Concomitantemente, se registró un marcado aumento en el nivel de transcripto de Asr1. También se analizaron las regiones regulatoria y codificante de Asr2 en raíces. En este sistema, se hallaron elevados niveles de metilación en citosinas en todos los contextos sobre la región regulatoria, registrándose una ligera disminución en la metilación asimétrica como consecuencia del estrés impuesto. En cambio, sobre la región codificante sólo se halló metilación CG, la cual no varió como consecuencia del estrés. Sólo se detectó la marca represiva H3K27me3 sobre una región ubicada 800 pb río arriba del gen, permaneciendo la misma invariable al aplicar el estrés. Estos hallazgos fueron concomitantes con una disminución generalizada de la transcripción, manteniéndose casi constantes los niveles de transcripto de Asr2.In this work, we studied the epigenetics associated with water stress in two tomato genes (Asr1 and Asr2), belonging to a gene family involved in tolerance to various types of abiotic stress. The Asr1 gene coding region in leaves was analyzed. The presence of methylation in all contexts (CG, CNG and CNN) was detected. When subjecting plants to water stress, a slight increase in methylation in CG context and a marked decrease in asymmetric methylation (CNN) were observed. An expressionrepressive histone mark was also detected: H3K27me3, which decreased as a result of the stress imposed. Concomitantly, a marked increase in the level of Asr1 transcript was registered. The regulatory and coding regions of Asr2 in roots were analyzed as well. In this system, high levels of cytosine methylation in all contexts were found on the regulatory region and a slight decrease in asymmetric methylation due to the stress imposed was recorded. By contrast, on the coding region, only stress-independent CG methylation was found. Only the repressive H3K27me3 mark on a region located 800 bp upstream of the gene was registered, remaining unchanged when the same stress was applied. These findings were concomitant with a general decrease in transcription, remaining the Asr2 transcript levels almost constant.Fil:González, Rodrigo Matías. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina