Epigenética y desarrollo vegetal

Líderes de grupo
Julia Qüesta
CSIC Scientist
Miembros del grupo
Epigenetics and plant development

Descripción general

Nuestro laboratorio está interesado en comprender los mecanismos epigenéticos que controlan el desarrollo de las plantas. Durante su ciclo vital, las plantas experimentan varias transiciones de fase: del desarrollo gametofítico al esporofítico, del embrionario al vegetativo y del vegetativo al reproductivo. Todos estos cambios en el desarrollo dependen de la sincronización y secuencia correctas de los patrones de expresión génica entre las distintas fases. La dinámica de la cromatina y los mecanismos epigenéticos han sido ampliamente implicados en la regulación de las transiciones de fase. Además, los ARN no codificantes largos (lncARN) de las plantas se han relacionado recientemente con procesos clave como la organogénesis, la fotomorfogénesis y la transición floral.

Sorprendentemente, las plantas son incapaces de desplazarse, lo que implica que los diferentes interruptores de desarrollo deben estar estrechamente alineados con señales externas específicas (temperatura, humedad y calidad de la luz) de las diferentes estaciones. Para ser capaces de deducir la información estacional, las plantas han desarrollado sistemas para percibir las señales ambientales y también para "recordar" la exposición previa a estas señales. En otras palabras, aunque las plantas no tienen cerebro, muestran claramente un tipo de "memoria molecular" que se conoce como memoria epigenética.

El objetivo de nuestro equipo de investigación es dilucidar cómo los lncRNAs y la maquinaria de silenciamiento de la cromatina desencadenan la memoria epigenética en las plantas. Para investigar esta fascinante línea de investigación, estamos combinando enfoques epigenómicos, proteómicos, de bioimagen y genéticos. Nuestro objetivo es descubrir el eslabón perdido entre la detección ambiental y el silenciamiento epigenético, utilizando Arabidopsis y maíz como especies modelo.

Publicaciones Seleccionadas

Tremblay BJM, Santini CP, Cheng Y, Zhang X, Rosa S, Qüesta JI.
Interplay between coding and non-coding regulation drives the Arabidopsis seed-to-seedling transition.
(2024) Nature Communications, 5(1):1724. DOI: 10.1038/s41467-024-46082-5.

Larran AS, Pajoro A, Qüesta JI.
Is winter coming? Impact of the changing climate on plant responses to cold temperature.
(2023) Plant, Cell and Environment, 46(11):3175-3193. DOI: 10.1111/pce.14669.

Tremblay BJM, Qüesta JI.
Mechanisms of epigenetic regulation of transcription by lncRNAs in plants.
(2022) IUBMB Life. DOI: 10.1002/iub.2681.

Jarad M, Antoniou-Kourounioti RL, Hepworth J, Qüesta JI.
Unique and contrasting effects of light and temperature cues on plant transcriptional programs.
(2020) Transcription, 11(3-4):134-159. DOI: 10.1080/21541264.2020.1820299.

Qüesta JI*, Antoniou-Kourounioti RL*, Rosa S, Li P, Duncan S, Whittaker C, Howard M, Dean C.
Non-coding SNPs influence a distinct phase of Polycomb silencing to destabilise long-term epigenetic memory at Arabidopsis FLC.
(2020) Genes and Development, 34(5-6):446-461. DOI:10.1101/gad.333245.119.

Qüesta JI, Song J, Geraldo N, An H, Dean C.
Arabidopsis transcriptional repressor VAL1 triggers Polycomb silencing at FLC during vernalization.
(2016) Science, 29;353(6298):485-8. DOI: 10.1126/science.aaf7354.