Biología

Identificados dos genes responsables de poros microscópicos en las plantas

(NC&T) Las hojas y tallos de las plantas terrestres están dotadas con estas pequeñas bocas, llamadas estomas. Cuando los estomas se abren, la planta absorbe a través de ellos el dióxido de carbono que requiere para realizar la fotosíntesis, y elimina a través de ellos agua, lo que permite la succión de agua desde las raíces (un fenómeno que se conoce como evapotranspiración). El proceso es necesario para adquirir los nutrientes requeridos del suelo. Pero cuando se ha perdido demasiada humedad, las dos células que rodean el poro (estoma) se cierran por completo.

Si la planta no contara con los genes necesarios para el desarrollo de estos poros, no tendría estas "bocas" en absoluto, de ahí el nombre que se les ha dado: Speechless ("Sin palabras") y Mute ("Mudo").

La profesora de biología Keiko Torii, de la Universidad de Washington, y su equipo, en colaboración con un grupo de la Universidad de Stanford, han investigado sobre la cuestión y describen de forma separada haber hallado el gen que ha recibido el nombre Speechless, y su papel en la iniciación del proceso que conduce a los estomas.

Además, el grupo de Torii ha dado a conocer su hallazgo del otro gen, el que ha sido denominado Mute, y que activa la etapa intermedia que decide cuándo una célula se va a convertir completamente en estoma.

Procesos fisiológicos de las plantas
Esquema del funcionamiento de los genes descubiertos. (Foto: University of Washington)
El hecho de que estos dos genes, y un tercero descubierto algunos meses atrás ("Fama") estén estrechamente relacionados, será de interés para los biólogos, tanto los que estudian a las plantas, como los que estudian a los animales. Cada gen es una proteína básica con una estructura muy primitiva, y controlan un gran rango de procesos fisiológicos y del desarrollo. Tanto Speechless, como Mute y Fama tienen secuencias muy similares de ADN y podrían haber evolucionado de un único gen, que se replicó y evolucionó, aportando a las plantas genes adicionales con características ligeramente diferentes.

El poseer dos o tres genes con rasgos similares pudo dar a las plantas la capacidad de realizar funciones como las de los estomas más elaborados de las plantas modernas.

Otros biólogos han observado algo similar en los animales. La capacidad de diferenciar células que se convierten en músculos está controlada también por la acción consecutiva de proteínas básicas con secuencias de ADN estrechamente relacionadas entre sí y con un tipo de estructura similar a la observada en estos tres genes vegetales.

La conservación molecular en plantas y animales de tales genes reguladores cruciales (genes que activan o desactivan programas de diferenciación celular en las células madres precursoras) resulta intrigante.

Además de Torii y la bióloga Lynn Pillitteri, los otros coautores son Daniel Sloan, un antiguo técnico de laboratorio de la Universidad de Washington que actualmente realiza su doctorado en la Universidad de Virginia, y Naomi Bogenschutz, una técnico de investigación.

El grupo trabajó con la Arabidopsis, un miembro de la familia de las Crucíferas, la cual incluye al brócoli y a la col.


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