View Project

Norwegian AI Directory

How is epigenetic memory induced in embryos and maintained year after year in long-lived plants?


Description:

Klimaforholdene under frøutviklingen påvirker trærs klimatilpasningsegenskaper og dette skyldes et fenomen kalt epigenetisk hukommelse. Denne hukommelsen påvirker genaktiviteter og derved plantenes fenotype uten å endre kodene i arvestoffet (DNA). Ved hjelp av vevskulturteknologi kalt somatisk embryogenese som gir genetisk identiske frø, har vi påvist at granfrø utviklet under kjøligere sammenlignet med varmere forhold, har forskjeller i DNA-metylering (epigenetisk mekanisme som regulerer genaktivitet) i gener relatert til klimatilpasning samt ulikheter i genaktivitet. Granplanter fra slike frø danner vinterknopper og får knoppsprett om våren på forskjellig tid i tråd med betydelige forskjeller i genaktivitet. Siden DNA-metylering er vist å variere gjennom året, er det imidlertid uklart hvilke epigenetiske endringer som er stabile nok til å forklare den epigenetiske hukommelsen. I EpiMemo-prosjektet vil vi kartlegge når under frøutviklingen slike forskjeller i DNA-metylering oppstår og hvilke forskjeller som er stabile gjennom året og fra år til år i planter som har vokst opp fra slike frø. DNA-metyleringsmønsteret vil sammenholdes med aktivitetene til gener som koder for proteiner (via budbringer-RNA = mRNA) og gener som koder for små RNA-molekyler (sRNA) som regulerer mengden av mRNA tilgjengelig for proteinsyntese. Siden DNA-metylering må undersøkes i tusenvis av gener i mange prøver og sammenholdes med genaktiviteter, vil vi benytte mønstergjenkjennelsesmetodikk basert på maskinlæring. For å bekrefte at forskjeller i DNA-metylering gir forskjellige klimatilpasningsegenskaper, tar vi sikte på å redigere DNA-metyleringen i spesifikke gener og studere effektene av dette i granfrø og planter. Økt forståelse av den epigenetiske hukommelsen av temperaturen under frøutviklingen vil bedre våre kunnskaper om epigenetikk som en drivkraft i klimatilpasning og evolusjon hos planter med langt liv, i tillegg til langsommere, naturlig seleksjon basert på klassisk genetikk.


Project leader: Jorunn Elisabeth Olsen

Started: 2021

Ends: 2025

Category: Universiteter

Sector: UoH-sektor

Budget: 11994993

Institution: NORGES MILJØ- OG BIOVITENSKAPELIGE UNIVERSITET (NMBU)

Address: