WGBS Revela a Dinâmica da Rotatividade da Metilação do DNA em Plantas

Introdução

Em alguns eucariotos, a metilação do DNA ocorre nas regiões codificantes dos genes e é chamada de metilação do corpo do gene (GbM). Embora o papel da metilação do DNA no silenciamento de transposões e DNA repetitivo tenha sido bem caracterizado, a metilação do corpo do gene não está associada à repressão transcricional, e a sua importância biológica é desconhecida.

Serviço WGBS

Sequenciação de bisulfito de genoma completo (WGBS) pode detectar com precisão os níveis de metilação de todas as bases de citosina individuais (bases C) em uma escala genómica, e é o padrão ouro para estudos de metilação do DNA. O nosso serviço de WGBS pode fornecer um suporte técnico importante para o estudo de modificações específicas espaciais e temporais da metilação do DNA genómico, e pode ser amplamente utilizado no estudo do mecanismo dos processos vitais, como o desenvolvimento individual, o envelhecimento e a doença. O WGBS também é a primeira escolha para o mapeamento de metilação em várias espécies.

Vantagens Técnicas:

• Ampla gama de aplicações: adequada para estudos de metilação de todas as espécies com genomas de referência conhecidos.
• Cobertura genómica: maximizar o acesso a informações completas de metilação genómica e traçar com precisão mapas de metilação.
• Resolução de base única: o estado de metilação de cada base C pode ser analisado com precisão.

Rotatividade Dinâmica da Metilação do DNA em Plantas

Este estudo foi realizado na planta modelo. Arabidopsis thaliana e revelou que alterações dinâmicas na metilação do DNA no corpo do gene das plantas estavam associadas a uma maior plasticidade da expressão gênica através de uma análise multiômica, incluindo WGBS, EM-seq, e RNA-seqEste estudo revela um novo tipo de metilação do corpo do gene (GbM) em plantas, que está sujeita a adições e remoções constitutivas de modificações dinâmicas de metilação em todas as células, incluindo as linhagens germinativas.

Dois tipos distintos de metilação do corpo do gene (GbM) no genoma de Arabidopsis. (Williams et al., 2023)

A metilação dinâmica do gene GbM é removida através da via de desmetilação de uma família de desmetilases de DNA específicas de plantas (coletivamente conhecidas como DRDDases) e adicionada através de uma fonte desconhecida de metilação de novo (muito provavelmente a metiltransferase de manutenção MET1).

Os genes GbM dinâmicos exibem heterogeneidade de metilação em todos os tipos de células e tecidos. (Williams et al., 2023)

A análise revela que o estado dinâmico de GbM existe em genes homólogos de diferentes linhagens que abrangem mais de 100 milhões de anos, indicando conservação evolutiva.

Conservação evolutiva do estado dinâmico GbM. (Williams et al., 2023)

Em contraste com outros genes de metilação do corpo do gene, a metilação dinâmica do corpo do gene (GbM) está intimamente associada à presença de promotores ou estados de cromatina regulatória dentro dos genes. A GbM dinâmica foi associada a uma maior plasticidade da expressão gênica sob condições de desenvolvimento e fisiológicas diferentes, enquanto os genes de GbM metilados de forma estável mostraram uma plasticidade reduzida. Os genes de GbM dinâmica exibem dinâmicas reduzidas em mutantes drdd, sugerindo uma relação causal entre a desmetilação do DNA e a plasticidade aumentada da expressão gênica.

O GbM dinâmico está associado a uma maior plasticidade da expressão génica. (Williams et al., 2023)

Referência:

1. Williams, Clara J., et al. "A rotatividade dinâmica da metilação do DNA nos corpos dos genes está associada a uma plasticidade aumentada da expressão génica nas plantas." Biologia do Genoma 24.1 (2023): 227.