Análisis de la metilación del ADN en las especies forestales Sideroxylon capiri e Hyeronima alchorneoides y su posible relación con los factores climatológicos de la región del pacífico en Costa Rica

Abstract

Las investigaciones sobre la metilación del ADN en plantas se han enfocado, hasta el momento, en cultivos anuales de gran importancia económica o en especies modelo cultivadas, en su mayoría, bajo condiciones artificiales o en zonas templadas. Esto ha generado un vacío informativo acerca del comportamiento epigenético de especies silvestres, especialmente aquellas bajo condiciones climatológicas dinámicas del trópico. Dada la importancia que tiene la metilación del ADN como un mecanismo de regulación epigenética de la fenología de las plantas, es de suma importancia su estudio en plantas silvestres de la región tropical, la cual, según el IPCC, es una de las zonas más vulnerables al cambio climático. Por lo tanto, en la presente investigación se analizó la metilación del ADN de las especies arbóreas Hyeronima alchorneoides del bosque tropical húmedo y de Sideroxylon capiri del bosque tropical seco en la región del Pacífico de Costa Rica y su posible relación con la variación climatológica de la zona. Para ello, se utilizó la técnica de la amplificación del polimorfismo sensible a la metilación (MSAP) con el fin de evaluar los perfiles de metilación global del ADN genómico foliar de dos poblaciones naturales: S. capiri (Liberia (n=9) y Jabilla (n=9)) y H. alchorneoides (Mogos (n=14) y Drake (n=9)) de la Región del Pacífico Norte y Sur respectivamente, en enero del 2005 y del 2015. En ambas poblaciones de S. capiri (Liberia y Jabilla) se obtuvo un aumento significativo en el porcentaje de metilación de la citosina interna del ADN en el 2015 en comparación con el 2005. De manera contraria, en las poblaciones de H. alchorneoides se dio una estabilidad epigenética entre los años de muestreo, a pesar de la variación climatológica en el Pacífico Sur. La correlación positiva y significativa entre la variación epigenética interpoblacional y la distancia geográfica sugiere que la variación epigenética de Mogos y Drake se encuentra espacialmente estructurada según el sitio de muestreo. Tanto en S. capiri como en H. alchorneoides, la mayoría de los eventos de metilación se llevaron a cabo en el dinucleótido CG en comparación con el contexto CHG y además ambas especies presentaron niveles de diversidad epigenética moderadamente altos. Esta investigación demuestra no sólo la eficacia de la técnica del MSAP en la detección de la variación epigenética de árboles tropicales; sino que también, proporciona los primeros resultados de índole epigenética en S. capiri y H. alchorneoides, ampliando así el rango filogenético de los estudios eco-epigenéticos en especies arbóreas del trópico.