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

Una investigadora del SERIDA identifica un nuevo gen que regula el desarrollo de la raíz de las plantas. Villaviciosa, 15 de noviembre 2013.

 


Un artículo publicado esta semana en la  revista Nature Genetics, por un equipo de investigadores del Gregor Mendel Institute of Molecular Plant Biology (Viena) perteneciente a la Austrian Academy of Sciences del que forma parte la Dra. Mónica Meijón, del Servicio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario (SERIDA) del Principado de Asturias, ha revelado la importancia de la caracterización e identificación de un nuevo gen que regula el crecimiento de la raíz.

En este trabajo dirigido por el Dr. Wolfgang Busch, se ha identificado y caracterizado un nuevo gen que regula el desarrollo del meristemo radicular en plantas. El meristemo radicular es el tejido que permite a las plantas mantener un crecimiento continuo de la raíz. Este tejido está constituido por células no diferenciadas con capacidad para producir cualquier tipo de tejido radicular bajo determinadas condiciones, son las llamadas “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, este órgano 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.

Para la realización de este trabajo los investigadores han empleado una técnica novedosa, “Genome Wide Association (GWA) studies”, 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. Así, 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 al 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.

Referencia bibliográfica:

Mónica Meijón, Santosh B Satbhai Tsuchimatsu & 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.
 

Villaviciosa, 15 noviembre 2013

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