18/11/2013

Identifican un nuevo gen que regula el desarrollo de la raíz en las plantas

Un artículo publicado la pasada semana en la revista Nature Genetics por un equipo de investigadores del Gregor Mendel Institute of Molecular Plant Biology (Viena), en colaboración con el Servicio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario del Principado de Asturias, ha revelado la importancia de la caracterización e identificación en las plantas de un nuevo gen que regula el crecimiento de la raíz.

El Gregor Mendel Institute of Molecular Plant Biology lidera un estudio en el que se ha identificado y caracterizado un nuevo gen que regula el desarrollo del meristerno radicular de las plantas, un tejido que les permite mantener un crecimiento continuo de la raíz. En el trabajo también ha participado la investigadora española Mónica Meijón, del Servicio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario (SERIDA), al formar parte de la Academia de Ciencias de Austria.

Este tejido está constituido por células no diferenciadas con capacidad para producir cualquier tipo de tejido radicular bajo determinadas condiciones, son las denominadas células madre.

“Sabemos que la raíz es un órgano esencial para la planta, tanto desde el punto de vista nutricional como por permitirle la absorción del agua. Además, es fundamental porque ejerce un gran control sobre la capacidad de adaptación a las condiciones ambientales constantemente cambiantes a que se enfrentan las plantas, y más aún en el actual entorno de cambio climático”, argumentan los expertos.

Para la realización de este trabajo, que publica la revista Nature Genetics, los investigadores han empleado la novedosa técnica llamada Genome Wide Association (GWA) fundamentalmente usada hasta la fecha en la identificación de genes asociados al desarrollo de determinadas enfermedades en humanos.

Dicha técnica consiste en tratar de relacionar, mediante determinados algoritmos, las variaciones que se aprecian en miles de individuos en un determinado carácter (variaciones fenotípicas), con cambios específicos en el genoma de los mismos individuos.

Concretamente, en este trabajo se estudiaron las variaciones en longitud y desarrollo de raíz en 201 ecotipos de Arabidopsis thaliana procedentes de diferentes partes del mundo –una pequeña planta que se emplea como especie modelo en estudios de genómica y fisiología vegetal dado su fácil manejo– cruzando esos datos, a través de fórmulas matemáticas, con las variaciones en el genoma detectadas en esos ecotipos.

Según apuntan los científicos, de este modo se logró identificar un nuevo gen implicado en el desarrollo radicular, que se denominó KUK,Kurz und Klein –corto y pequeño, en alemán–.

Paralelamente, y a través de técnicas de biología molecular clásicas se caracterizó la funcionalidad de KUK demostrando la implicación de este gen en la división y elongación celular que debe sufrir el meristemo radicular previo al inicio de los procesos de diferenciación que inducirán el desarrollo de los diferentes tejidos que constituyen la raíz de una planta.

"Este hallazgo supone un avance considerable en los estudios de adaptación de las plantas a cambio climático, además de validar la utilidad de esta novel tecnología, GWAs, en la identificación de nuevos genes implicados en procesos de desarrollo y/o adaptación concretos", concluyen.


Referencia bibliográfica:

Mónica Meijón, Santosh B Satbhai Tsuchimatsu y Wolfgang Busch. “Genome-wide association study using celular traits identifies a new regulator of root development in Arabidopsis”. Nature Genetics, 2013. doi: 10.1038/ng.2824.

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