Regulação Epigenética em Plantas

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THIEBAUT, Flávia; HEMERLY, Adriana Silva; FERREIRA, Paulo Cavalcanti Gomes. A Role for Epigenetic Regulation in the Adaptation and Stress Responses of Non-model Plants. Frontiers in Plant Science, 2019.
O texto trata sobre o papel da regulação epigenética na adaptação e resposta de plantas não modelo ao estresse. Os autores iniciam expondo que as plantas são organismos sésseis, ou seja, que não apresentam vida livre e precisam de fixar em algum substrato e, por isso, estão sujeitas a flutuações nas condições ambientais, que podem se tornar desfavoráveis, despertando a necessidade do desenvolvimento de mecanismos de sinalização buscando a ativação da expressão gênica que poderá resultar em repostas adaptativas ao estresse ambiental. Assim, tem-se a regulação epigenética, que consiste em modificações na atividade da cromatina sem alterar a sequência de DNA.
Para tanto, existem as marcas epigenéticas que poderão determinar a expressão (ativação) ou não expressão (silenciação) do gene. A metilação do DNA é uma das marcas epigenéticas que pode causar variações fenotípicas. Um exemplo é o que acontece na desmetilação do DNA genômico do arroz resultando em plantas anãs, alteração fenotípica que pode ser observada na progênie. Assim, a metilação do DNA também pode ser regulada em resposta ao estresse abiótico, a exemplo de experimentos com milho e Arabdopsis onde foi observado que o estresse pelo frio pode induzir a modificação do estado de metilação do DNA. Não obstante os autores ressaltam que algumas modificações induzidas por estresse podem ser revertidas para o nível basal, onde o equilíbrio permanece. Porém, algumas dessas modificações podem ser estáveis e passadas de geração a geração de forma hereditária, assim sendo denominadas de “memórias de estresse”. 
Os autores destacam ainda que algumas marcas epigenéticas podem resultar em variações fenotípicas hereditárias ou não e, diante disso, eles inferem que as pesquisas têm mostrado que a metilação do DNA é uma marca epigenética mais facilmente passada de geração a geração. Da mesma forma, estudos sugerem que as marcas epigenéticas hereditárias podem dar origem a variações fenotípicas hereditárias. Algumas condições ambientais, notadamente aquelas relacionadas com a disponibilidade hídrica e temperatura, podem desencadear mudanças nos perfis de metilação do DNA, o que resulta na evolução da modificação fenotípica e adaptação de população de plantas. Portanto, tais mudanças podem estar associadas à heterogeneidade ambiental, esperando-se assim que a variação epigenética em populações vegetais nativas seja dependente de diferentes ambientes. 
Por fim, os autores chamam atenção para o fato de que novos fenótipos estáveis podem surgir, devido a modificações epigenéticas, em poucas gerações, o que contribui para permanência e perpetuação de espécies em seu habitat natural. Além disso, a regulação epigenética pode auxiliar na adaptação de plantas nativas à situações de estresse. Dessa forma, torna-se de suma importância o estudo da epigenética e suas contribuições para o entendimento da plasticidade fenotípica e variação hereditável em populações nativas, principalmente devido às grandes mudanças ambientais e climáticas pelas quais o mundo vêm passando.