{"id":13365,"date":"2025-03-28T08:00:00","date_gmt":"2025-03-28T08:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/?p=13365"},"modified":"2025-06-27T01:31:28","modified_gmt":"2025-06-27T01:31:28","slug":"descifran-nuevos-secretos-sobre-la-regeneracion-de-las-plantas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/descifran-nuevos-secretos-sobre-la-regeneracion-de-las-plantas\/","title":{"rendered":"Descifran nuevos secretos sobre la regeneraci\u00f3n de las plantas"},"content":{"rendered":"

El estudio de un equipo del CONICET, publicado en Nature Plants<\/i>, identific\u00f3 un mecanismo molecular que podr\u00eda ser fundamental para obtener plantas f\u00e9rtiles a partir de c\u00e9lulas modificadas por ingenier\u00eda gen\u00e9tica. Esto podr\u00eda ser clave para la regeneraci\u00f3n de especies de inter\u00e9s agron\u00f3mico y potenciar la edici\u00f3n g\u00e9nica como m\u00e9todo para el mejoramiento vegetal. <\/strong><\/span><\/p>\n

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Una reciente publicaci\u00f3n en la prestigiosa revista Nature Plants<\/em> devela un nuevo aporte<\/strong> del grupo de investigaci\u00f3n dirigido por el investigador del CONICET Javier Palatnik en el Instituto de Biolog\u00eda Molecular y Celular de Rosario (IBR, CONICET \u2013 UNR) a la comprensi\u00f3n del proceso de regeneraci\u00f3n en plantas<\/strong>. La importancia de estos descubrimientos fue destacada en la secci\u00f3n News & Views<\/em><\/strong> de la revista, puesto que la capacidad de regeneraci\u00f3n es una de las limitaciones m\u00e1s grandes para el mejoramiento vegetal<\/strong> mediante t\u00e9cnicas de edici\u00f3n g\u00e9nica.<\/p>\n

Mediante un preciso dise\u00f1o experimental y la combinaci\u00f3n de sofisticadas t\u00e9cnicas bioqu\u00edmicas y de microscop\u00eda de fluorescencia lograron establecer el mecanismo molecular que regula y define la regeneraci\u00f3n de las ra\u00edces cuando resultan da\u00f1adas<\/strong>. El trabajo, realizado \u00edntegramente en Arabidopsis thaliana<\/em> (especie modelo para la investigaci\u00f3n en biolog\u00eda vegetal) permitir\u00eda desarrollar herramientas agrobiotecnol\u00f3gicas para obtener plantas completas a partir de unas pocas c\u00e9lulas<\/strong>.<\/p>\n

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Julia Baulies trabajando en la sala de microscop\u00eda de IBR. Fotos: Elizabeth Karayekov.<\/span><\/p><\/div>\n

\u201cActualmente, la modificaci\u00f3n espec\u00edfica y dirigida de genes en plantas resulta accesible y relativamente f\u00e1cil de hacer. El problema se presenta luego, cuando a partir de esas primeras c\u00e9lulas que llevan las caracter\u00edsticas introducidas y deseadas, se quiere obtener una planta entera que sea f\u00e9rtil para poder propagarla, porque muchas de las especies o variedades de cultivos con valor agron\u00f3mico son muy dif\u00edciles de regenerar. Entonces, hay un inter\u00e9s muy grande de las empresas l\u00edderes en agrobiotecnolog\u00eda por desarrollar nuevas herramientas que faciliten la regeneraci\u00f3n para acompa\u00f1ar los procesos de edici\u00f3n g\u00e9nica en plantas de inter\u00e9s agron\u00f3mico<\/strong>\u201d, afirma Palatnik, director del laboratorio de Biolog\u00eda de ARN y programaci\u00f3n celular en IBR.<\/p>\n

En base a los estudios realizados, Palatnik y su equipo descifraron que los aspectos fundamentales de la regeneraci\u00f3n en las ra\u00edces son definidos por un sistema de dos componentes moleculares que controlan con precisi\u00f3n d\u00f3nde y en qu\u00e9 cantidad se expresan muchos de los genes implicados en el crecimiento, divisi\u00f3n y diferenciaci\u00f3n de las c\u00e9lulas. Por un lado, una familia de prote\u00ednas llamadas factores reguladores del crecimiento (GRFs, por sus siglas en ingl\u00e9s) que regulan la expresi\u00f3n de genes vinculados al desarrollo en hojas, tallos y ra\u00edces. El otro componente es un microARN (denominado miR396): una peque\u00f1a mol\u00e9cula de \u00e1cido nucleico simple cadena que opera sobre los GRFs, determinando su presencia y abundancia.<\/p>\n

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Julia Baulies realizando cortes de ra\u00edces de Arabidopsis thaliana bajo la precisi\u00f3n del microscopio. Fotos: Elizabeth Karayekov.<\/span><\/p><\/div>\n

\u201cFuimos los primeros en el mundo en estudiar este sistema<\/strong>; comenzamos en el 2005 con financiamientos a proyectos de ciencia b\u00e1sica. Sin embargo, los conocimientos que fuimos generando nos llevaron a la creaci\u00f3n de tres patentes reconocidas y otorgadas en pa\u00edses con fuerte desarrollo tecnol\u00f3gico como Estados Unidos y China, que fueron transferidas al sector privado y hoy se encuentran en distintas etapas de aplicaci\u00f3n<\/strong>\u201d, indica Palatnik. En una primera patente demostraron que el sistema de los GRFs pod\u00eda utilizarse para aumentar la biomasa de las plantas y aumentar la tolerancia a la sequ\u00eda. Le sigui\u00f3, una patente de biolog\u00eda sint\u00e9tica donde dise\u00f1aron una prote\u00edna quim\u00e9rica que fusiona un GRF a una prote\u00edna que potencia su efecto promotor del crecimiento (quimera GRF-GIF). Y la patente m\u00e1s reciente, en colaboraci\u00f3n con la Universidad de California en Davis, donde establecen el efecto de esta quimera como estimulador de la regeneraci\u00f3n en plantas, en base a exitosas pruebas con plantas de trigo.<\/p>\n

Sin embargo, la quimera no es un estimulador universal. Seg\u00fan Palatnik: \u201cHay que mejorarlo y comprender en detalle c\u00f3mo funciona para poder desarrollar versiones m\u00e1s eficaces en distintas especies. Esto abrir\u00eda paso a una versi\u00f3n agrobiotecnol\u00f3gica de estas quimeras para hacerlas m\u00e1s potentes y universales<\/strong>\u201d.<\/p>\n

Viaje al interior de una ra\u00edz<\/strong><\/p>\n

Poder superar esta limitante fue una gran motivaci\u00f3n para el grupo de investigaci\u00f3n, que luego de casi 1000 horas de trabajo en el microscopio de fluorescencia y meses de experimentos con equipamiento de punta en la Universidad de Heidelberg en Alemania logr\u00f3 determinar que la interacci\u00f3n del micro ARN con los GRFs regula d\u00f3nde y c\u00f3mo se dividen las c\u00e9lulas despu\u00e9s de la amputaci\u00f3n de la punta de la ra\u00edz, determinando la velocidad y eficacia de la regeneraci\u00f3n de la ra\u00edz. \u201cEste sistema est\u00e1 activo en condiciones normales y contribuye a definir la estructura de la ra\u00edz\u201d, indica Julia Baulies, becaria posdoctoral del CONICET y primera autora del trabajo. La capacidad que tiene una ra\u00edz de crecer continuamente en longitud est\u00e1 dada porque en el extremo se encuentra una estructura llamada centro quiescente que est\u00e1 formado por c\u00e9lulas madre que se dividen muy lentamente. \u201cEl micro ARN 396 se expresa en esta zona y mantiene excluidos a los GRFs. Esto establece un balance entre una zona generativa formada por c\u00e9lulas que proliferan poco, y la zona de proliferaci\u00f3n, donde las c\u00e9lulas se dividen mucho. Cuando la ra\u00edz se da\u00f1a, ese balance tiene que reestablecerse durante la regeneraci\u00f3n\u201d, explica.<\/p>\n

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Ramiro Rodr\u00edguez, Franco Lazzara, Carla Schommer, Javier Palatnik y Julia Baulies. Foto: Elizabeth Karayekov.<\/span><\/p><\/div>\n

Para estudiar en detalle este proceso, realizaron cortes precisos en el extremo de la ra\u00edz y analizaron c\u00f3mo se activan los genes en c\u00e9lulas individuales una vez ocurrida la lesi\u00f3n. Las ra\u00edces de Arabidopsis<\/em> son transparentes y peque\u00f1as, miden apenas una d\u00e9cima parte de un mil\u00edmetro. Por un lado, esto significa una ventaja que permiti\u00f3 trabajar en el marcaje y seguimiento por microscop\u00eda de distintos genes con colores fluorescentes y, por otro lado, requiri\u00f3 habilidades metodol\u00f3gicas muy espec\u00edficas para manejar la muestra, realizar los cortes con precisi\u00f3n e interpretar los resultados. \u201cFue un trabajo apasionante que requiri\u00f3 una gran preparaci\u00f3n, ir al nivel de c\u00e9lula nos permiti\u00f3 entender qu\u00e9 es lo que est\u00e1 pasando y que rol juega cada c\u00e9lula en la diversidad celular de la ra\u00edz\u201d, expresa, y agrega: \u201cCuando comenz\u00e1s a armar el rompecabezas con la informaci\u00f3n y te das cuenta que est\u00e1s observando algo que nadie nunca vio antes, es muy emocionante\u201d.<\/p>\n

Los autores determinaron que despu\u00e9s de cortar la punta de una ra\u00edz, pueden observarse dos tipos de estructuras en el proceso de regeneraci\u00f3n<\/strong>: una llamada \u201cestado cerrado\u201d, donde las c\u00e9lulas madre se agrupan en un nicho definido que es lo que se observa en una ra\u00edz normal, y otra denominada \u201cestado abierto\u201d, donde las c\u00e9lulas madre quedan dispersas.<\/p>\n

Si la actividad de los genes GRF aumenta, las ra\u00edces llegan m\u00e1s r\u00e1pidamente al \u201cestado cerrado\u201d normal. En cambio, si estos genes tienen menos actividad, las ra\u00edces quedan en \u201cestado abierto\u201d,<\/strong> pero esto no les impide continuar creciendo.\u00a0 \u201cEso es algo que no hab\u00eda sido descripto hasta ahora, el hecho que la ra\u00edz no reconstruya la estructura original durante la regeneraci\u00f3n y que contin\u00fae creciendo gracias a la actividad de c\u00e9lulas madre dispersas\u201d, concluye Palatnik.<\/p>\n<\/div>\n

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Autora: Elizabeth Karayekov \u2013 \u00c1rea de Comunicaci\u00f3n IBR (CONICET-UNR)<\/span><\/p>\n

Fuente: CONICET<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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