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Thermal priming treatment

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There are different demonstrations that clonal plants can store information about environmental conditions, even for several generations, and these memories of previously experienced stress events can also help plants better overcome future stresses. The memory can also be induced experimentally by exposing plants to first mild stress, such as temperature increases that could activate stress responses. Therefore they can respond faster and stronger when the stress reoccurs. This treatment is called priming or hardening. Plants’ memory is regulated by molecular mechanisms, of which epigenetic modifications are one of the most prominent. Epigenetic modifications can be environmentally induced and fixed, becoming eventually heritable to the next generations. Thus, these modifications enable plants to learn from past experiences, improving their performance in the future. The term epigenetics ( epi- = Greek ἐπί = above), indicate DNA modifications that do not change the DNA structure but rather the way in which the DNA is translated into protein and can easily be introduced with exposure to environmental stressors. Such mechanisms can modify the accessibility to portions of the DNA and consequently change the way and frequency with which a gene is or is not transcribed into mRNA. 

Ci sono diverse evidence scientifiche che dimostrano come le piante clonali possano immagazzinare informazioni sulle condizioni ambientali, anche per diverse generazioni, e come questi ricordi di eventi di stress vissuti in precedenza possano anche aiutare le piante a superare meglio gli stress futuri. La memoria può anche essere indotta sperimentalmente esponendo le piante a un primo lieve stress, come l'aumento della temperatura, che potrebbero attivare le giuste risposte allo stress. Pertanto le piante sottoposte a questo trattamento possono rispondere più velocemente e in modo più efficace quando lo stress si ripresenta. Questo trattamento è chiamato priming o hardening ('indurimento'). La memoria delle piante è regolata da meccanismi molecolari, di cui le modificazioni epigenetiche sono una delle più importanti. Le modificazioni epigenetiche possono essere indotte e fissate dall'ambiente, e possono essere ereditate dalle generazioni successive. Pertanto, queste modifiche consentono alle piante di 'imparare' dalle esperienze passate, migliorando le loro prestazioni in futuro. Il termine epigenetica ( epi- = greco ἐπί = sopra), si riferisce alle modificazioni del DNA che non modificano la struttura del DNA ma piuttosto il modo in cui il DNA viene tradotto in proteine ​​e possono essere facilmente introdotte con l'esposizione a fattori di stress ambientali. Tali meccanismi possono modificare l'accessibilità a porzioni di DNA e di conseguenza modificare il modo e la frequenza con cui un gene viene o meno trascritto nell'mRNA.

Publications 

2022

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Thermo-priming increases heat-stress tolerance in seedlings of the Mediterranean seagrass P. oceanica

Pazzaglia J., Badalamenti F., Bernardeau-Esteller J., Ruiz J.M., Giacalone V.M., Procaccini G*, Marín-Guirao L. 2022 https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2021.113164

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