A pesar de que la evolución genera una gran variedad de diferencias, muchas plantas funcionan de la misma manera. Ahora, un nuevo estudio ha revelado las diferentes estrategias genéticas que utilizan varias especies de plantas con flores para lograr el mismo status quo.
En las plantas con flores, las células madre son críticas para la supervivencia. Influenciadas por factores ambientales, las células madre dirigen cómo y cuándo crecerá una planta. Si una planta necesita raíces profundas, tallos más altos o más hojas y flores, escélulas madre que producen nuevas células para el trabajo.
Es por eso que tener demasiadas o muy pocas células madre puede interrumpir el crecimiento de una planta.
El responsable de todo esto es un "circuito genético central que se encuentra en todas las plantas con flores", dice el profesor de CSHL y el investigador de HHMI Zach Lippman.
en un artículo publicado en Genética de la naturaleza , Lippman y el profesor de CSHL David Jackson describen los mecanismos genéticos que aseguran que "un circuito de células madre profundamente conservadas" mantenga alguna función, incluso si se producen defectos en una proteína de señalización llamada CLV3, y el receptor con el que interactúa, CLV1.
"Esos jugadores son críticos para garantizar que una planta tenga la cantidad correcta de células madre durante toda la vida, y descubrimos que hay sistemas de respaldo que se activan cuando estos jugadores se ven comprometidos por mutaciones fortuitas", explica Lippman.
Los investigadores determinaron que aunque los circuitos de células madre son esenciales para las plantas con flores, los sistemas de respaldo genético pueden variar drásticamente de una planta a otra.
Si el gen que produce CLV3 es interrumpido por una mutación en un tomate, por ejemplo, un gen relacionado lo sustituirá. Sin embargo, el equipo de Jackson descubrió que en el caso del maíz, dos genes están trabajando en paralelo para producir lo esencialproteína de señalización.
"Me gusta compararlo con un bote de remos", agrega Lippman. "En tomate hay dos personas que pueden remar, pero solo una está remando. Pero si el remero principal se lastima el brazo, la segunda persona puede levantar los remosEn el maíz, ambos reman todo el tiempo, aunque no necesariamente con el mismo esfuerzo. Y en Arabidopsis [berro] tienes un remero principal apoyado por otros siete, ocho o nueve remeros en el bote; y parece que solo uno tieneun remo de tamaño completo. El resto solo usa paletas muy pequeñas ".
"Nos sorprendió ver diferencias tan grandes", dice Jackson, "pero en retrospectiva revela el poder de la evolución para encontrar nuevas formas de proteger los circuitos críticos del desarrollo".
Según Jackson, Lippman y sus colegas, comprender estas estrategias específicas de la especie para proteger las interacciones genéticas clave será esencial para lograr un "diseño de cultivo inteligente" y utilizar la edición del genoma para mejorar la productividad y la sostenibilidad agrícolas.
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Materiales proporcionado por Laboratorio Cold Spring Harbor . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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