De la flor al fruto; el control genético
La formación de las flores es un proceso muy complejo que implica un crecimiento vegetativo y reproductivo. En el proyecto «Training in systems biology applied to flowering» (SYSFLO) se estudiaron las redes de control génico desde el punto de vista de la biología de sistemas. Se formaron nueve investigadores nóveles en biología de sistemas y se utilizaron datos avanzados y técnicas de análisis para crear un modelo de floración en Arabidopsis thaliana. El principal foco de estudio fue el grupo de genes reguladores maestros que intervienen en la red de control de la floración. Una vez identificados, se observó que estos genes de control afectan a numerosas cascadas bioquímicas. El hecho de que cambios en la expresión de algunos genes clave afecten a otros miles de genes posteriores en la cascada añade aún mayor complejidad a esta cuestión. Además, existen factores de transcripción clave que pueden actuar conjuntamente. Por ejemplo, APETALA 1 1 (AP1) y SEPALLATA 3 (SEP3) forman un complejo que afecta a genes implicados en la filotaxis (disposición de las hojas en el tallo) y, por consiguiente, en la posición de la flor. Por otro lado, SEP3 forma un complejo con SEEDSTICK (STK) responsable del control del gen VERDANDI que tiene un papel importante y directo en la fecundación. De nuevo, en relación a SEP1-4, AP1 y STK, los genes actúan con una cierta superposición, pero a veces de forma dirigida, todo ello en función del estado de los procesos de reproducción y floración. Es posible que este grado de solidez del sistema permita el control del desarrollo según las características del entorno. Se estudió también el papel de las hormonas de plantas, en particular la giberelina (GA). Los experimentos revelaron que la GA actúa antes del promotor de la transición floral en el tejido de la hoja. Sin embargo, el efecto de la GA se observa después de transición floral en el meristemo apical del brote donde las células se dividen activamente. En SYSFLO se formó un equipo de jóvenes investigadores muy cualificados en la recogida y el análisis de datos para realizar modelos de sistemas biológicos complejos. Los resultados sobre la floración y la reproducción pueden aplicarse en los sectores de la agricultura y la horticultura donde estos procesos son clave para la producción de semillas y frutos. Este enfoque, basado en la biología de sistemas, podría aplicarse a otras redes de control complejas presentes en sistemas vivos.
Palabras clave
Flor, formación, redes de regulación génica, biología de sistemas, modelo, regulador génico, factor de transcripción, giberelina