La prestigiosa revista Nature Plants publicó un nuevo aporte del grupo de investigación dirigido por Javier Palatnik, investigador del Consejo de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, CONICET – UNR) a la comprensión del proceso de regeneración en plantas.
Desde el CONICET explicaron que la capacidad de regeneración es una de las limitaciones más grandes para el mejoramiento vegetal mediante técnicas de edición génica.
A través de un preciso diseño experimental y la combinación de sofisticadas técnicas bioquímicas y de microscopía de fluorescencia lograron establecer el mecanismo molecular que regula y define la regeneración de las raíces cuando resultan dañadas. El trabajo, realizado íntegramente en Arabidopsis thaliana (especie modelo para la investigación en biología vegetal) permitiría desarrollar herramientas agrobiotecnológicas para obtener plantas completas a partir de unas pocas células.
“Actualmente, la modificación específica y dirigida de genes en plantas resulta accesible y relativamente fácil de hacer. El problema se presenta luego, cuando a partir de esas primeras células que llevan las características introducidas y deseadas, se quiere obtener una planta entera que sea fértil para poder propagarla, porque muchas de las especies o variedades de cultivos con valor agronómico son muy difíciles de regenerar. Entonces, hay un interés muy grande de las empresas líderes en agrobiotecnología por desarrollar nuevas herramientas que faciliten la regeneración para acompañar los procesos de edición génica en plantas de interés agronómico”, afirma Palatnik, director del laboratorio de Biología de ARN y programación celular en IBR.
En base a los estudios realizados, Palatnik y su equipo descifraron que los aspectos fundamentales de la regeneración en las raíces son definidos por un sistema de dos componentes moleculares que controlan con precisión dónde y en qué cantidad se expresan muchos de los genes implicados en el crecimiento, división y diferenciación de las células. Por un lado, una familia de proteínas llamadas factores reguladores del crecimiento (GRFs, por sus siglas en inglés) que regulan la expresión de genes vinculados al desarrollo en hojas, tallos y raíces. El otro componente es un microARN (denominado miR396): una pequeña molécula de ácido nucleico simple cadena que opera sobre los GRFs, determinando su presencia y abundancia.
“Fuimos los primeros en el mundo en estudiar este sistema; comenzamos en el 2005 con financiamientos a proyectos de ciencia básica. Sin embargo, los conocimientos que fuimos generando nos llevaron a la creación de tres patentes reconocidas y otorgadas en países con fuerte desarrollo tecnológico como Estados Unidos y China, que fueron transferidas al sector privado y hoy se encuentran en distintas etapas de aplicación”, indica Palatnik. En una primera patente demostraron que el sistema de los GRFs podía utilizarse para aumentar la biomasa de las plantas y aumentar la tolerancia a la sequía. Le siguió, una patente de biología sintética donde diseñaron una proteína quimérica que fusiona un GRF a una proteína que potencia su efecto promotor del crecimiento (quimera GRF-GIF). Y la patente más reciente, en colaboración con la Universidad de California en Davis, donde establecen el efecto de esta quimera como estimulador de la regeneración en plantas, en base a exitosas pruebas con plantas de trigo.
