Desvelan una reacción genética iniciada por una hormona vegetal
Gracias a un proyecto científico sobre la forma en la que la hormona vegetal auxina inicia ciertas reacciones, se ha descubierto que el desarrollo embrionario vegetal guarda similitudes con una ruta señalizadora de células madre embrionarias en mamíferos. En la revista Nature Cell Biology se ha publicado un artículo sobre este trabajo, financiado en parte con una beca intraeuropea Marie Curie perteneciente al área temática «Movilidad» del Sexto Programa Marco (6PM). Durante el desarrollo de un organismo surgen constantemente señales que inician acciones concretas. Estos procesos han de mantener una continuidad. La hormona vegetal auxina ejerce de molécula señalizadora durante el desarrollo embrionario de la Arabidopsis thaliana, una planta modelo utilizada a menudo en estudios genéticos. Partiendo de los resultados de un trabajo anterior sobre la auxina, investigadores alemanes del Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo y de la Universidad de Tubinga (Alemania) han combinado distintos componentes de una red regulatoria que permite una concentración creciente de auxina para activar genes dedicados al desarrollo normal embrionario. Una vez alcanzado un punto determinado, las reacciones no se detienen o bien sólo lo hacen de forma gradual incluso si se reduce la concentración de auxina. En condiciones normales, un embrión vegetal se convierte en plántula y posteriormente desarrolla raíces, tallos, hojas y flores. La base de este proceso se forma durante el desarrollo embrionario inicial. La auxina es un transmisor de señales importante en esta fase, pues fomenta la descomposición de un inhibidor capaz de impedir que determinados factores activen sus correspondientes genes diana. En una fase inicial del desarrollo embrionario, la concentración de auxina aumenta en las células ubicadas en la zona superior del embrión, punto en el que comenzarán a formarse las partes de la planta que quedarán expuestas a la luz. Poco después, la auxina se desplaza a las células inferiores. No obstante, esto no explica en su totalidad la función exacta de la auxina en la formación de patrones en el embrión. Para cubrir estas lagunas aún no estudiadas del efecto de la auxina, los investigadores responsables de este estudio utilizaron un sistema simplificado. En lugar de experimentar con embriones de Arabidopsis, trabajaron con protoplastos de la misma planta, células vivas sin pared celular más sencillas. La utilización de protoplastos permite modificar las condiciones experimentales a discreción y realizar mediciones sencillas de la actividad genética en estas células. Gracias a este sistema el equipo comprobó los efectos de un factor de activación génica denominado MONOPTEROS y su inhibidor BODENLOS. Los resultados indicaron que MONOPTEROS fomenta tanto su propia producción como la de su inhibidor BODENLOS mediante la creación de un sistema de dos bucles de retroalimentación relacionados. El sistema está controlado por la auxina, la cual fomenta la descomposición del inhibidor. Cuando aumenta la concentración de auxina, también lo hace la descomposición del inhibidor BODENLOS. Así MONOPTEROS es objeto de un bloqueo menos intenso. Además, al alcanzar cierta concentración de auxina, el sistema MONOPTEROS-BODENLOS alcanza un nivel superior de actividad. «Todo apunta a que la auxina inicia un cambio en el sistema. Siempre y cuando la concentración de auxina no caiga por debajo de un nivel concreto, el sistema activado no vuelve al nivel inicial, aunque la mayor parte de la auxina se desplace a otra zona», señaló Steffen Lau, investigador principal.Para más información, consulte: Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo http://www.mpg.de/en
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Alemania