En ny studie har avslöjat en oupptäckt omprogrammeringsmekanism som gör att växter kan bibehålla kondition genom generationerna.

John Innes Center -teamet under ledning av Dr Xiaoqi Feng gjorde upptäckten när de studerade könsceller - celler specialiserade för sexuell reproduktion - i blommande växter.

Könsceller kallas ofta för "odödliga" eftersom de kan skicka sitt genetiska material genom generationerna. De har varit föremål för mycket vetenskaplig granskning.

Denna studie syftade till att lösa en långsiktig debatt om huruvida könscellerna i växter genomgår en DNA-metyleringshändelse vid varje reproduktiv cykel.

DNA-metylering är en modifiering av DNA, som ändrar aktiviteten hos DNA utan att förändra den genetiska sekvensen. Det är en hörnsten i epigenetik – ett av de snabbast växande områdena inom biovetenskap med potential att leverera förbättringar i människors och växters hälsa.

Omprogrammering av DNA-metylering - känt för att existera hos djur - sker mest dramatiskt i könsceller och reglerar reproduktionsframgången från generation till generation.

Publicerad idag i Naturgenetik JIC-teamet arbetade i samarbete med kollegor från University of Leicester för att för första gången avslöja förekomsten av DNA-metyleringsförändringar i groddlinjen hos blommande växter.

De avslöjar också den mekanism genom vilken denna omprogrammering sker - via en process som kallas de novo (ny) DNA -metylering och dess biologiska betydelse för att upprätthålla reproduktiv framgång.

Dr Feng, projektledare vid John Innes Center, förklarar:"Vi visste att denna DNA-metyleringsåterställning är omfattande och viktig hos djur där metylering raderas och återupprättas mellan generationer.

"Men eftersom växter bär DNA-metyleringsinformation väldigt bra genom generationer, man trodde att det inte var mycket metylering omprogrammering pågår i växtens könsceller. Det vi har upptäckt visar att växtkönsceller också går igenom omprogrammering av metylering och funktionellt är det viktigt."

John Innes Center-teamet gjorde upptäckten medan de tillämpade genetisk analys på manlig sexuell härstamning i referensväxten Arabidopsis thaliana.

Forskningen som finansieras av BBSRC är ett nyckelgenombrott i grundläggande förståelse för epigenetisk reglering av växtutveckling.

Dr Feng förklarade "Vår forskning visar att utvecklingsmässigt reglerad DNA-metyleringsomprogrammering kan reglera växtutveckling. Forskare har letat efter detta under lång tid. Vi visar att gener kan regleras i specifika celler via de novo DNA-metyleringsvägen, som är utbredd i många växtvävnader, därför kan denna mekanism gälla många processer i anläggningar .. "

"Att förstå hur detta sker naturligt under växtutveckling är det första steget i att förstå hur specifika gener kan riktas mot denna epigenetiska modifiering och därmed regleras.

"Dessutom, Att förstå hur DNA -metylering ärvs genom könscellerna är avgörande för att förstå transgenerationsstabiliteten hos uppkomna metyleringsförändringar. Båda är viktiga för att utnyttja epigenetik för förbättring av skörden."