Científicos llegan a la raíz del proceso de formación de las raíces de las plantas
Un equipo internacional de investigadores ha identificado un gen de las plantas que juega un papel fundamental en la ramificación de las raíces. Este descubrimiento es muy relevante en el campo de la ingeniería genética de las plantas y podría conducir al desarrollo de sistemas agrícolas más ecológicos y la obtención de cosechas mejoradas. Según afirman los científicos en la prestigiosa revista Science, podría incluso influir en las investigaciones con células madre y el estudio del cáncer en animales. El equipo de científicos, provenientes de Bélgica, Alemania, Reino Unido y Estados Unidos, analizó el mecanismo de ramificación en la planta modelo Arabidopsis thaliana, también conocida como oruga, y concluyó que el gen ARABIDOPSIS CRINKLY4 (ACR4) era probablemente el que determinaba qué células generaban ramificaciones. Este gen produce la proteína ACR4, que se suele encontrar en el exterior de las células y actúa como receptora de señales procedentes del exterior, es decir, del suelo que rodea a la planta, y las transmite a los mecanismos de control del interior de la célula. Para confirmar que estaban en lo cierto, los científicos alteraron la función del gen ACR4, con lo que también se alteró el desarrollo de las ramificaciones. Las ramificaciones de las raíces se originan en las células madre del interior de las mismas. Dichas células madre se reproducen por medio de división celular asimétrica: en contraposición a la división celular ordinaria, que produce dos células idénticas, la división celular asimétrica, como su propio nombre indica, genera dos células distintas. Una de ellas es idéntica a la célula madre original y conserva su pluripotencia, mientras que la otra es una célula especializada, concretamente una célula de raíz secundaria. Este mecanismo de división celular asimétrica fue el que se interrumpió cuando se desactivó el gen ACR4. Según los científicos, el descubrimiento de este proceso permite potenciar o ralentizar los procesos de ramificación. Ambas estrategias son de interés para la agricultura, ya que los sistemas radicales son fundamentales para el crecimiento y la salud de las plantas: un sistema de raíces extensas aumenta la capacidad de la planta para absorber nutrientes y líquidos de su entorno, de modo que necesita menos fertilizantes y crece con más facilidad en suelos secos o poco fértiles y, por otra parte, se aferra más firmemente al suelo, contrarrestando la erosión. Por el contrario, si se ralentiza la formación de raíces secundarias de plantas como la patata o la remolacha, se impide que éstas inviertan demasiada energía en la ramificación, para que la dediquen en cambio a la producción de nutrientes. Asimismo, un sistema de raíces menos extenso facilita mucho la cosecha. Además de estas ventajas, este descubrimiento podría contribuir a la investigación con células madre y el estudio del cáncer en animales, dado que los mecanismos que regulan la especialización de las células madre y la división celular asimétrica podrían ser similares en plantas y animales. «Tanto las plantas como los animales necesitan de la división celular asimétrica para llevar a cabo la diferenciación celular y las funciones del crecimiento y la reproducción», explican los científicos en la revista Science. «Los mecanismos de división celular asimétrica, por ejemplo, son esenciales para la actividad de las células madre y, según estudios recientes, existe una relación entre los estados cancerígenos de las células y la inhibición de la división celular.»
Países
Bélgica, Alemania, Reino Unido, Estados Unidos