martes, 9 de julio de 2019

Aumentando la producción de frutos #Tomates con genes #noticias


Post escrito por Irene González.

 

Como en todas las historias, hace falta un buen protagonista y en nuestro caso es el GPA (del inglés Global Proliferative Arrest). Pero ¿qué es esto del GPA? Pues bien, es un proceso que ocurre en una gran cantidad de plantas, en el cual la planta deja de desarrollarse y producir frutos. Lo que se sabe sobre este proceso es muy poco, por lo que estudiarlo a fondo, nos permite conocer qué es lo que está pasando con la planta para que esta deje de desarrollarse y producir frutos.

En el laboratorio donde estoy realizando mi Trabajo Fin de Máster, se está estudiando el GPA para que una vez conocidos los responsables de este proceso se pueda retrasar. ¿Y esto para qué? Porque si conseguimos retrasar el GPA, obtendremos una producción prolongada de frutos, con un aumento de estos. Todo esto es de gran relevancia, ya que los frutos tienen un notable valor económico, no solo como parte comestible de muchas plantas, sino como fuente de producción de semillas, aceites y otros compuestos.

Para poder conocer cuáles son los factores que influyen en el GPA, trabajamos con la especie modelo Arabidopsis thaliana. Esta planta no tiene ningún tipo de interés agronómico en la producción de frutos, pero presenta una serie de ventajas que nos facilita el trabajo. Es una planta pequeña, por lo que se puede cultivar de manera sencilla en invernaderos de investigación y, además, presenta un ciclo de vida corto, lo que agiliza y reduce el tiempo de investigación, ya que para estudiar el GPA tenemos esperar a que la planta llegue a su producción final de frutos.

Arabidopsis thaliana, la especie modelo por excelencia.

Trabajos previos realizados en mi laboratorio demostraron que, si se cambia la expresión de un gen denominado APETALA2, es decir, cambiando la intensidad con la que actúa este gen, se puede retrasar el GPA. Utilizando esta estrategia, se ha conseguido prolongar la producción de frutos, aumentándola hasta en un 40%.

Por ahora ya tenemos algunos responsables causantes del GPA, pero todavía se desconoce cuales son los mecanismos regulatorios de que hacen que, junto a los responsables, ocurra el GPA.

Aquí es donde entra mi Trabajo Fin de Máster. Concretamente estoy estudiando si las citoquininas y las ciclinas participan en este proceso. Primero nos podremos en contexto. Las citoquininas son una de las hormonas de las plantas, las llamada fitohormonas. Estas son unas moléculas pequeñas que participan en el desarrollo y el correcto funcionamiento de las distintas fases de la vida de la planta. Por otro lado, tenemos a las ciclinas, que son unas proteínas que van a regular que el proceso por el cual una célula da lugar a dos células hijas (ciclo celular) ocurra de manera correcta y en el momento oportuno.

Para estudiar si las citoquininas y las ciclinas participan en el GPA, vamos a unirles proteínas fluorescentes y así poder estudiar qué sucede con su expresión antes de que ocurra el GPA, cuando las plantas están en GPA y después del GPA. De esta manera podemos entender cómo y cuándo ocurre dicho proceso.  Todo este estudio lo realizo en los meristemos de las plantas. Los meristemos son una parte de la planta que está formada por células indiferenciadas, es decir, que no tienen ninguna función asociada, que son capaces de dividirse y dar lugar a células hijas que pueden seguir de manera indiferenciada o pueden diferenciarse a células con funciones determinadas que van a formar los diferentes tejidos de las plantas.

Meristemos de Arabidopsis thaliana vistos en un microscopio confocal

Conocer mejor cómo ocurre este proceso y cuáles son sus responsables nos da la oportunidad de poder retrasar el proceso y aumentar la producción de frutos, como se mencionó anteriormente. Pero no solo nos permite hacerlo en la especie modelo Arabidopsis thaliana, sino que nos permite trasladar estas estrategias a otras especies cultivadas de gran interés agronómico. De esta manera, conseguimos dos objetivos. Por un lado, conocer mejor una ruta del desarrollo de las plantas, y por otro lado conseguir un beneficio a nivel agronómico, aumentando la producción de frutos.

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