A impressionante capacidade das plantas de adaptarem seu crescimento e desenvolvimento a um ambiente em constante mudança é mediada por diversos hormônios vegetais que regulam virtualmente todos os aspectos da vida vegetal. Nos últimos 10 a 15 anos, um enorme progresso foi feito na elucidação da natureza dos receptores de hormônios vegetais.

Um importante avanço conceitual na biologia hormonal é a descoberta de que, além dos receptores convencionais de hormônios ligados à membrana, os principais receptores de vários hormônios vegetais estão localizados no núcleo e diretamente ligados à transcrição gênica regulada por hormônios. Apesar deste progresso, o significado fisiológico e o mecanismo de ação dos receptores de hormônios nucleares (NRs) no reino vegetal permanecem enigmáticos.

Jasmonate é um hormônio vegetal derivado de lipídios que regula uma ampla gama de imunidade vegetal e funções de crescimento adaptativo. A detecção de jasmonato pela proteína F-box localizada no núcleo CORONATINE INSENSITIVE 1 (COI1) desencadeia mudanças transcricionais em todo o genoma que são amplamente reguladas pelo fator de transcrição mestre MYC2. Contudo, ainda não está claro como COI1 retransmite sinais regulatórios específicos de hormônio para a maquinaria transcricional geral e cromatina da RNA polimerase II (Pol II).

Um novo estudo liderado por LI Chuanyou do Instituto de Genética e Biologia do Desenvolvimento da Academia Chinesa de Ciências revelou que o Mediador, um complexo coativador de múltiplas subunidades evolutivamente conservado, cuja atividade é essencial para a transcrição do gene dependente de Pol II, liga diretamente COI1 a Pol II e cromatina durante a sinalização de jasmonato.

Eles descobriram que, na fase de descanso, a subunidade mediadora MED25 traz COI1 para promotores alvo MYC2 por meio de interação física; após a elicitação do hormônio, MED25 facilita a degradação dependente de COI1 de repressores transcricionais JAZ, que favorece a transcrição dirigida por MYC2 de genes responsivos ao jasmonato.

Além disso, eles descobriram que o MED25 também interage fisicamente e funcionalmente com a HISTONA ACETILTRANSFERASE1 (HAC1), uma enzima de modificação de histona evolutivamente conservada que regula seletivamente a acetilação de histona (H) 3 lisina (K) 9 (H3K9ac) de promotores alvo MYC2 durante a sinalização de jasmonato. Além disso, MED25 coopera com COI1 e HAC1 em promotores alvo MYC2.

Essas novas observações, juntamente com sua descoberta anterior de que MED25 faz a ponte entre o fator de transcrição mestre MYC2 e Pol II para a montagem do complexo de pré-iniciação (PIC) durante a transcrição do gene regulada por jasmonato (Chen et al., 2012, A célula vegetal), revelam que o MED25 atua como um coordenador mestre para integrar as ações dos reguladores genéticos e epigenéticos em um programa de transcrição combinado.

O paradigma de sinalização pelo qual o mediador liga os receptores de hormônios à cromatina transcricionalmente ativa provavelmente opera em outros hormônios vegetais cujos receptores estão localizados no núcleo.

Além disso, os pesquisadores mostraram que a composição geral do domínio da proteína da planta MED25 é muito semelhante à de sua contraparte animal, que se envolve em uma interação dependente de ligante com o receptor de ácido retinóico (RAR) e vários outros NRs.

No contexto em que o mediador animal foi bioquimicamente isolado pela primeira vez como um complexo de proteína associada ao receptor do hormônio da tireoide (TRAP), e tem se mostrado um coativador indispensável de interação com NR, este estudo revela um cenário em que plantas e animais evoluíram de forma distinta, mas ainda assim muito semelhante, mecanismos de ativação de NR ao nível da regulação da transcrição.

Assim, esta investigação estabelece uma base importante não apenas para investigar a ação do mediador em outros hormônios vegetais, mas também para examinar as semelhanças e diferenças entre os sistemas NR vegetal e animal.