Metilazione del DNA:la metilazione del DNA è una modifica chimica del DNA che svolge un ruolo cruciale nella regolazione dell'espressione genica. Nelle piante, gli spermatozoi contengono specifici modelli di metilazione del DNA che possono influenzare l'attività genetica nella prole. Questi modelli possono essere ereditati a livello transgenerazionale, influenzando l’espressione genica e i tratti fenotipici nelle generazioni successive.
Modifiche degli istoni:gli istoni sono proteine attorno alle quali il DNA si avvolge per formare la cromatina, il materiale strutturale dei cromosomi. Le modifiche agli istoni, come l'acetilazione, la metilazione e la fosforilazione, possono alterare la struttura della cromatina, rendendola più accessibile (eucromatina) o meno accessibile (eterocromatina) per la trascrizione. Queste modifiche possono essere presenti negli spermatozoi e influenzare l’espressione genica nella prole.
RNA non codificanti:gli RNA non codificanti (ncRNA) sono molecole di RNA che non codificano per proteine. Includono piccoli RNA, come microRNA (miRNA) e piccoli RNA interferenti (siRNA), nonché lunghi RNA non codificanti (lncRNA). Gli spermatozoi possono trasportare ncRNA in grado di regolare l'espressione genica a livello post-trascrizionale prendendo di mira specifici RNA messaggeri (mRNA) o modulando la struttura della cromatina.
Deaminazione della citosina:la deaminazione della citosina è un cambiamento chimico che converte la citosina in uracile nella sequenza del DNA. Ciò può provocare mutazioni da C a T o da G ad A. Alcuni spermatozoi vegetali mostrano alti livelli di deaminazione della citosina, che possono contribuire alla variazione genetica e potenzialmente portare a nuovi adattamenti nella prole.
Segnali ambientali:i segnali ambientali vissuti dalla pianta madre possono essere trasmessi alla prole attraverso lo sperma. Ad esempio, l’esposizione alla siccità, all’elevata salinità o ad altri stress ambientali può indurre modifiche epigenetiche negli spermatozoi che possono influenzare l’espressione genica e le risposte adattive nella prole.
È importante notare che la ricerca sulla codifica delle informazioni oltre la sequenza genetica nello sperma delle piante è ancora un'area di ricerca attiva e in futuro potrebbero essere scoperti nuovi meccanismi. Questi meccanismi contribuiscono alla complessità della riproduzione e dell’ereditarietà delle piante, consentendo alle piante di adattarsi e rispondere alle mutevoli condizioni ambientali e garantendo la sopravvivenza e il successo della loro prole.
