15 Mayo 2020
del Sitio Web
Tendencias21
Foto: Jaime Spaniol.
Las
plantas no solo recuerdan
las condiciones
invernales impropias para la floración,
sino que también
olvidan esa memoria
para retomar el
ciclo reproductivo
de la nueva
generación en la primavera.
Lo masculino
asegura el futuro
y lo femenino
conserva
el recuerdo del
pasado...
Las plantas tienen un sistema ingenioso para florecer en primavera,
una especie de memoria particular.
Lo consiguen mediante una memoria epigenética asociada al frío que
le indica cuándo ha terminado el invierno.
En sus genes, la planta tiene una proteína especializada llamada
histona (H3K27me3)
que prepara a la planta para las condiciones del invierno a través
de la memoria genética.
Gracias a esta
histona, cuando llega la primavera,
la planta registra que el entorno ha cambiado y es entonces cuando
procede a la floración.
La planta no solo es capaz de apreciar el cambio de temperatura del
entorno, sino también de "deducir" que la estación fría ya ha pasado
gracias a la información acumulada en sus genes.
A este proceso se le llama
vernalización y se produce gracias
a la presencia en sus genes de la histona del invierno.
Olvido
genético
Los científicos presumían que, de la misma forma que recuerdan
genéticamente las condiciones frías del entorno, las plantas debían
tener también un mecanismo complementario para olvidar las
condiciones del invierno.
Si no olvidaran esas condiciones asociadas al frío presentes en sus
genes, una vez que florecen y producen semillas, las plantas se
arriesgan a frustrar su capacidad reproductora.
Un ligero cambio en la temperatura del entorno llevaría a las
plantas a "creer" que el invierno ha pasado de nuevo y precipitarían
erróneamente la floración, con el correspondiente fracaso del
proceso.
Una nueva investigación, realizada por el mismo equipo que
estableció el mecanismo de memoria de las plantas, ha descubierto
ahora cómo se las ingenian para olvidar el recuerdo del invierno y
retomar el ciclo reproductivo a su debido tiempo.
Reseteo
genético
Lo consiguen de la siguiente forma:
cuando se genera el
polen del que saldrá la próxima generación de plantas, esta
memoria genética asociada al invierno se borra de las células
masculinas de la planta.
Es una especie de
reseteo del disco duro genético:
el polen "olvida" las
condiciones invernales cuando se prepara para engendrar nuevas
generaciones.
Ese polen es llevado por
el viento o
las abejas a largas distancias y fecunda plantas remotas.
Las nuevas generaciones surgidas de ese polen se desarrollan en el
entorno materno, en plantas que tienen asumida la histona del
invierno, y el ciclo reproductivo se programa de nuevo para el
final del invierno.
Mecanismo
complejo
Este mecanismo de recordar y olvidar el invierno,
necesario para una floración oportuna, implica una cierta
complejidad.
El ADN de las plantas está envuelto por las llamadas histonas,
que sirven para empaquetar las proteínas que forman el material
genético.
El estado de estas histonas determina si un gen es accesible
y legible para ser interpretado y para que su instrucción sea
aplicada correctamente.
Por lo tanto, las histonas son importantes para el
empaquetamiento e indexación del ADN en la célula.
El material genético de
las plantas funciona mediante marcas en este envase.
Esquema del proceso de
memoria
y olvido de las plantas.
GMI.
Lo femenino
conserva la memoria
Si una proteína de empaque se marca en cierto punto, el empaque no
se abre y el gen no se puede leer ni aplicar.
La modificación de la
histona que marca los genes se llama
H3K27me3.
Antes de la fase de floración, las condiciones ambientales frías
hacen que H3K27me3 se acumule en los genes que controlan la
floración:
así avisa a la planta
de que debe prepararse para la floración desde que cambien las
condiciones ambientales.
Sin embargo, cuando se
forma el polen que engendrará a la próxima generación de plantas,
esta memoria genética desaparece.
Las células femeninas son las encargadas de introducir de nuevo
en el ciclo reproductivo la memoria del invierno, para asegurar
que el florecimiento de las nuevas generaciones ocurra en el momento
adecuado.
Las dos investigaciones desarrolladas en torno a este proceso de
memoria y olvido de las plantas las han desarrollado Michael Borg
y Frederic Berger, del Instituto
Gregor Mendel de Biología Molecular de Plantas
de la Academia de Ciencias de Austria.
Referencia
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