Durante los últimos años una amplia gama de herramientas genéticas, moleculares y genómicos se han desarrollado en la especie modelo Arabidopsis thaliana. Esta tecnología ha facilitado enormemente el progreso en la comprensión de cómo se regula el desarrollo de la planta. Entre los procesos de desarrollo estudiados usando Arabidopsis como modelo, el control genético de la época de floración ha sido ampliamente analizado. Estos estudios han demostrado que las plantas modulan de forma muy precisa el momento de la floración en respuesta a las señales endógenas como las hormonas y la edad de la planta, y también a las señales ambientales como el fotoperiodo y temperatura que sincronizar el tiempo de floración con el ciclo natural de las estaciones 1, 2. El aislamiento y caracterización de mutantes de Arabidopsis con alteraciones en el momento de la floración ha sido determinante en la revelación de una compleja red de genes que regulan el tiempo de floración en respuesta a factores endógenos y ambientales. Estos circuitos son genéticosintegrado a nivel de unos pocos genes maestros que actúan como interruptores de floración, y el momento exacto de la iniciación floral depende del equilibrio de la floración la promoción y la represión de las actividades que funcionan aguas arriba de los genes integradores florales 1,3.
La caracterización funcional de los genes identificados por su papel en el control de la iniciación de la floración, ayudado por el uso reciente de enfoques genómicos, han puesto de manifiesto el papel central de la regulación transcripcional en la modulación del tiempo de floración. De hecho, muchos de los genes maestros de la transcripción codifican factores de floración 4. Además, un número de complejos de proteínas remodelación de la cromatina influye en la expresión de genes maestros de floración. Un número de los mutantes de Arabidopsis aislados por su tiempo de floración alterado resultó para llevar a mutaciones en genes que codifican una variedad de modificadores de la cromatina. Diferentes remodeladores de cromatina que introducen modificaciones postraduccionales en histone colas, reposicionar nucleosomas en relación con el ADN o el intercambio de histonas canónicos por variantes de histonas son necesarios para la adecuada regulación de la floración en Arabidopsis 5,6. Algunas de estas actividades de remodelación de la cromatina catalizan la deposición o eliminación de modificaciones covalentes tales como acetilación o metilación de residuos de histonas específicas. Estas marcas histonas son reconocidos específicamente por efectores especializados que reclutan a otros complejos de remodelación de la cromatina, factores de transcripción o componentes de la maquinaria de transcripción para regular la actividad transcripcional de los genes de floración.
Inmunoprecipitación de cromatina (ChIP) permite la identificación de sitios in vivo para proteínas de interés de unión a ADN (Figura 1). Este procedimiento se aprovecha de la capacidad de ciertos productos químicos para reticular las proteínas al ADN. Los complejos ADN-proteína resultantes pueden ser luego immunoprecipitated utilizando anticuerpos específicos agafactores inst transcripción, proteínas de unión a la cromatina, o modificaciones particulares y epítopos heterólogos (comúnmente conocidos como "etiquetas") unidos a la proteína de elección. El ADN purificado a partir de estos inmunoprecipitados se puede utilizar como una plantilla en PCR (qPCR) para evaluar las reacciones cuantitativas para el enriquecimiento de secuencias particulares de interés. De esta manera, los sitios de unión de factores de transcripción o la distribución de marcas de histona en los genes particulares pueden establecerse 7,8. Además, combinado con Next Generation Sequencing (NGS), que permite la secuenciación masiva en paralelo, la tecnología chip ha hecho posible la identificación de todo el genoma de los sitios de unión de factores de transcripción, así como revelando paisajes epigenómicos de modificaciones de las histonas. Además, el análisis simultáneo de la expresión génica permite la monitorización cómo la unión de reguladores transcripcionales o la deposición de marcas de histona particulares se correlacionan con la transcripción activity de genes 9.
El uso de protocolos de chip en Arabidopsis ha permitido evaluar el impacto que una variedad de reguladores de la transcripción tiene en la organización de la cromatina de los maestros genes de floración y cómo estos cambios estructurales influyen en la expresión de genes 5,6. Los resultados anteriores demostraron que el locus de Arabidopsis EMPERNADO TEMPRANO EN DÍAS CORTOS (EBS) actúa como un represor de la floración y los mutantes en este espectáculo gen una aceleración de la floración y la regulación positiva del gen maestro de FT floración. Además, la pérdida de función de las mutaciones en FT suprimen completamente el fenotipo de floración temprana de las plantas mutantes EBS, lo que indica que FT se requiere para la floración prematura de mutantes EBS y que EBS es necesario para la represión de este gen maestro de la floración 10 , 11. EBS codifica una proteína que contiene PHD-que pueden unirse específicamente di- histona H3 y trimetilada in the lisina 4 residuo (H3K4me2 / 3), lo que sugiere un papel para EBS en la represión de la cromatina mediada por FT 12. El uso del enfoque chip demostró que la Arabidopsis contiene PHD-proteína EBS 10,11 une regiones reguladoras del gen floral FT integrador para reprimir su expresión 12. Los datos adicionales obtenidos a través del uso de la tecnología chip demostraron que esta proteína es necesaria para mantener bajos niveles de acetilación de histonas, un sello distintivo de la transcripción activa, en la cromatina de este gen maestro de floración durante las etapas iniciales del desarrollo de Arabidopsis. Estas observaciones, junto con los datos de expresión genética y el gen, demostrar que esta proteína contiene PHD-Arabidopsis tiene un papel central en el ajuste fino del tiempo de floración mediante la modulación de la expresión del gen integrador floral FT 12. El trabajo presentado aquí proporciona un método optimizado útil no sólo para el análisis de las histonas, sino también para otrocromatina proteínas asociadas, y con el aumento de la eficiencia y reduce el tiempo de experimentación. Además, este informe muestra cómo el uso de protocolos de chip ha proporcionado nuevos conocimientos sobre la relación entre los cambios en la cromatina modificaciones y los estados de la transcripción de genes de plantas, y cómo estos mecanismos cromatina mediada de impacto control de la expresión génica en el inicio de la floración en Arabidopsis.