ALGUNAS PLANTAS DUPLICAN SU ADN PARA SUPERAR LA ADVERSIDAD.

1 de Agosto de 2011.

Por: Diana Yates.

Lo que no mata una planta realmente puede hacer que sea más fuerte. Después de haber sido parcialmente devorada por animales de pastoreo, por ejemplo, algunas plantas crecen más y más rápido y se reproducen con más éxito que de otra manera. En un nuevo estudio, los investigadores informan que uno de los secretos de estas plantas "postraumático", el triunfo radica en su capacidad para duplicar sus cromosomas - una y otra vez - sin someterse a la división celular.

foto: L. Brian Stauffer.

Algunas variedades de Arabidopsis thaliana pueden duplicar sus cromosomas hasta cinco veces, sin someterse a la división celular.

Si bien este proceso, llamado "endorreduplicación," no es nuevo para la ciencia, ningún estudio anterior había mirado la endorreduplicación en relación con la explosión aparentemente milagrosas de crecimiento y capacidad reproductiva que se produce en muchas plantas, después de haber sido pastoreadas, dijo el profesor de biología animal Ken Paige de la Universidad de Illinois , quien condujo el estudio.

"Si usted habla con un biólogo molecular, que puede saber lo que es endorreduplicación, pero no lo han visto desde la perspectiva del éxito reproductivo de toda la planta", dijo Scholes. "Hemos tratado de vincular los dos aspectos y nos enteramos de que existe una relación allí."
El estudio aparece en la revista Ecology.

Los investigadores estudiaron la Arabidopsis thaliana, una planta de flores perteneciente a la familia de la mostaza que en repetidas ocasiones duplica sus cromosomas en algunos tipos de células. La planta se inicia con sólo 10 cromosomas - cinco de cada padre - pero después de las duplicaciones repetidas, algunas células contienen hasta 320 cromosomas.

Los investigadores compararon el contenido de ADN de dos cultivares de A. thaliana que responden de manera muy diferente a ser pastoreadas. De las 160 muestras de cada cultivar estudiadas, la mitad fueron artificialmente pastoreadas (por recorte de sus tallos central) y la otra mitad no. Uno de los cultivares, Columbia, se recuperó notablemente después del recorte, de forma rápida vuelven a crecer los tallos y las hojas y producir más semillas que las plantas sin recortar. En otros cultivares, Landsberg erecta, el crecimiento se mantuvo estable después de cortar y se redujo el nivel de producción de semillas.

Un vistazo a la cantidad de cromosomas en los tejidos de cada tipo de planta antes y después del recorte de Columbia reveló que fue capaz de recuperarse en parte por la aceleración de la endorreduplicación en algunos tejidos después del recorte. Su cultivar hermana, Landsberg erecta, sin embargo, no lo hizo.
"El contenido de ADN total se eleva en una de las variedades después del recorte, pero eso no cambia en el otro," dijo Paige. "Y creo que es un impulso adicional que aumenta su éxito reproductivo".

El contenido de ADN adicional podría permitir que las plantas aumenten la producción de proteínas que son necesarias para el crecimiento y la reproducción,, dijo Scholes. Más ADN también significa grandes células.
"Debido a que tiene más ADN en el núcleo, usted debe tener un mayor volumen nuclear, lo que hace que su célula entera se agrande", dijo Scholes. El aumento en el tamaño de las células individuales puede dar lugar a un aumento en el tamaño de la planta entera.

"Tendemos a pensar que lo que se hereda es lo que está pegado con", dijo Scholes. "Pero estamos encontrando que las plantas están creciendo lo que tienen, y por primera vez, estamos empezando a entender cómo lo hacen y por qué."
En los primeros estudios llevados a cabo hace más de 30 años, Paige encontró que - incluso en entornos naturales - las plantas pueden desarrollar la capacidad de recuperarse después del pastoreo.

 "Hemos seguido las plantas de generación en generación, así que sabemos que las que son comidos en realidad tienen hasta una ventaja reproductiva tres veces más que los que nunca se comen", dijo. "Ahora estamos empezando a comprender los mecanismos moleculares que hacen esto posible."

Fuente: Univ. de Illinois, NSF