Un mejor conocimiento de los ARN mensajeros en las plantas
La comunicación intercelular es fundamental para coordinar el desarrollo y el comportamiento de las plantas. Recientemente, se ha demostrado que un grupo de moléculas de señalización, ARN mensajeros (ARNm), se desplaza entre células vegetales. Sin embargo, aún no se conocía su naturaleza exacta ni cómo se desplazaban por el interior de las plantas. «Sabíamos que los ARN mensajeros pueden moverse entre tejidos y células, pero desconocíamos por completo su función», comenta Friedrich Kragler, del Instituto Max Planck de Fisiología Molecular de Plantas. En el proyecto PLAMORF(se abrirá en una nueva ventana), financiado por el Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana), un equipo de científicos dirigido por Kragler estudió estos fragmentos genéticos para ahondar en su funcionamiento.
Modelización e investigación de las características de los ARNm
El objetivo principal del equipo de Kragler era identificar el mecanismo que permite a un ARNm desplazarse entre células y determinar sus consecuencias para la planta. Otro equipo, dirigido por Richard Morris en el John Innes Centre(se abrirá en una nueva ventana) (Reino Unido), modelizó y analizó las características de los ARNm. Por último, el equipo dirigido por Julia Kehr en la Universidad de Hamburgo(se abrirá en una nueva ventana), se centró en las proteínas de unión del ARN presentes en el sistema vascular de las plantas. La investigación desarrollada en el marco de PLAMORF condujo a varios hallazgos importantes. Uno de ellos es que las proteínas de unión al ARN pueden formar condensados, un tipo especial de agregados líquidos que, según los investigadores, podrían regular la accesibilidad y movilidad de los ARNm, tanto para protegerlos como para transportarlos a otras zonas de la planta. «Estos condensados pueden formarse por cambios en las condiciones ambientales», señala Kragler, como la sequía y el estrés térmico. Otro resultado importante fue el desarrollo de una base de datos para analizar los hallazgos, después de que se constatara que la base de datos original presentaba un alto grado de información incorrecta y posibles falsos positivos. «Sabiendo que el ruido estadístico era relativamente alto, sugerimos a toda la comunidad cómo debía analizarse y cómo hacerlo correctamente», agrega Kragler. Este proceso requirió dos años de mucho trabajo. «Fue una de las tareas más complejas que hemos llevado a cabo». La investigación también reveló que la falta de movilidad de los ARNm modifica el fenotipo de la planta, lo cual se manifiesta, por ejemplo, en distintos momentos de floración. «Esto indica que esta movilidad cumple una función esencial para mantener un crecimiento vegetal estable», señala Kragler.
Transmisión de información genética a través de raíces transgénicas
Uno de los hallazgos más relevantes del proyecto tuvo amplia cobertura en los medios de comunicación, incluidos varios periódicos de prestigio. A partir de los métodos y hallazgos previos del proyecto, los investigadores desarrollaron raíces transgénicas que pueden injertarse en otras plantas y aportar enzimas capaces de modificar información genética. Esto permite modificar el genoma de una planta de forma que se herede en la siguiente generación, acelerando el desarrollo de cultivos prometedores como, por ejemplo, cultivos más resilientes al cambio climático. «Dependiendo de la especie, se pueden ahorrar hasta veinte o treinta años de ciclo de mejora genética», comenta Kragler. Muchos otros grupos utilizan ahora esta tecnología para mejorar su proceso de mejora genética.
Aumentar la seguridad alimentaria de Europa
Los hallazgos de PLAMORF podrían tener repercusiones de gran calado sobre la seguridad alimentaria al hacer los cultivos más resilientes a los efectos del cambio climático, incluyendo el calor, la disponibilidad de agua y los microorganismos patógenos. «En conjunto, los resultados fueron muy positivos: aportaron conocimientos científicos valiosos, avances tecnológicos para la industria y, además, ayudarán a acelerar los programas de mejora de genética para afrontar los retos futuros en Europa», concluye Kragler. «Así que estoy muy contento».
