lunes, 1 de julio de 2019

Bienvenido a la casa del señor, Juanito. #Tomates con genes #noticias


Como cada año inicio la serie de posts de los alumnos del máster de biotecnología molecular y celular de plantas, en la asignatura de comunicación científica. Inicia la serie Paula Brunot.

 

Juanito no comprende la ciencia, ni tampoco cree en ella. Le enseñaron que no se trata de creencias, que la casa del Señor se halla en un lugar lejano a la interminable búsqueda de evidencias. Cuando se pregunta "¿Qué demonios es la ciencia?", entonces la busca a su alrededor: en los móviles, en la televisión, en el coche de sus padres, en el ordenador de su hermana, en las cuantiosas medicinas de su abuelo… Pero… ¿cómo puede estar en el bosque? "Más madera, Juanito" es lo único que saben responder sus padres. "Está bien, más madera. ¿PERO CÓMO?"

La madera se obtiene de la biomasa de los troncos de los árboles. Aquí es cuando entra un concepto fundamental para el tema que queremos abordar: el crecimiento secundario. Todos conocemos el crecimiento primario, es decir, el desarrollo longitudinal del tallo, al igual que el de los seres humanos en desarrollo hasta que se estancan en una altura concreta. En cuanto al crecimiento secundario, este consiste en el aumento del diámetro de raíces, tallos y ramas. Dicho de otra forma, el crecimiento secundario viene a ser similar al engrosamiento de la cintura después del reventón a polvorones en navidades. Esto conduce a la formación de madera en plantas leñosas.

El crecimiento secundario se origina por un tejido denominado cámbium (efectivamente, las plantas están formadas por distintos tejidos, como nosotros). La actividad del cámbium da lugar a la formación del tejido vascular, compuesto por el xilema y el floema, que constituyen el equivalente vegetal de nuestras arterias y venas. En concreto, el xilema se encarga del transporte de la savia bruta (mezcla de agua y nutrientes minerales) desde la raíz a la parte aérea de la planta, mientras que el floema transporta la savia elaborada (nutrientes elaborados por las células fotosintéticas) de la parte aérea al resto de la planta. En el mencionado crecimiento secundario, el xilema se expande hacia el interior de la planta desde el cámbium, mientras que el floema lo hace hacia el exterior (ver Imagen 2), dando lugar al engrosamiento de la planta.

 

Esquema descriptivo de la organización de la vasculatura en el hipocótilo.

 

Teniendo en cuenta que el crecimiento secundario está asociado a una mayor producción de biomasa (lo que en plantas leñosas implica mayor cantidad de madera), existe un gran interés en entender la regulación genética de este proceso. Es en este momento en el que entra en juego otro concepto básico fundamental: los genes. Hoy en día, se oye hablar mucho de genes, pero, ¿cuántos saben qué es realmente un gen? Los genes son unidades de información, es decir, unidades de nuestro material genético que contienen la información necesaria para definir un rasgo (por ejemplo, el color de los ojos, o bien el de los famosos guisantes de Mendel).

Tratados todos estos puntos, es obvio nuestro objetivo: identificar potenciales genes reguladores del crecimiento secundario. Así, conociendo los genes responsables es posible, en último término, modificarlos en especies de interés para que tengan incrementado y/o acelerado este proceso, ya que dura años.

No obstante, hallar los genes reguladores de un proceso o rasgo es semejante a buscar una aguja en un pajar. Ahora bien, tenemos ya medio camino hecho. Mi TFM es la continuación del trabajo de Don Mario Gutiérrez (quizás recordéis su lasciva afirmación "Lo importante no es el tamaño, es el grosor", aunque ciertamente no le falta de razón en este caso). A raíz de su estudio, se elaboró un lista de potenciales genes reguladores del crecimiento secundario. Es en este punto en la que esta servidora toma el relevo.

¿Cuál es mi misión? Examinar qué genes de esta preciada lista tienen un papel relevante en el crecimiento secundario (si lo tiene alguno). Para ello, utilizamos mutantes con pérdida de función en Arabidopsis thaliana. Esta especie vegetal representa una de las más importantes plantas modelo, ya que su función como cobaya es excelente, como lo son los ratones en investigación biomédica. En cuanto a los mutantes de pérdida de función son plantas en las que tienen un gen silenciado y que por tanto no es funcional. Utilizaremos mutantes de pérdida de función para cada uno de los genes de nuestra lista, de manera que en los casos que el crecimiento secundario se vea afectado será indicativo de que dicho gen tiene un papel importante.

Brote de Arabidopsis thaliana.

 

Para ello debemos ser capaces de medir el crecimiento secundario. Esto es posible tomando imágenes obtenidas por microscopía de cortes de hipocótilos (base del tallo) y cuantificando el área de xilema y el área total. En el caso de que un mutante tuviera menor crecimiento secundario, indicaría que dicho gen es un regulador positivo. Por el contrario, si un mutante presentara mayor crecimiento secundario, significaría que dicho gen sería probablemente un regulador negativo (ver Imagen 4).

Corte transversal de hipocótilo de Arabidopsis thaliana.

 

Finalmente, aprovecho este espacio para apelar a la importancia de la divulgación científica. Como decía al principio, Juanito no comprende la ciencia. No importa, no mientras logre mejorar su calidad de vida, ¿o acaso sí importa? ¿Acaso hemos convertido al Logos en un enigmático Dios? Una poderosa incógnita que algunos temen y otros adulan, pero que pocos conocen. ¿Acaso hemos vestido de fe la ciencia? Sacerdotes que visten batas como hábito en la casa del Señor, firmes tras las poyatas como altares. No somos siervos del Señor, pero ¿cómo nos han de percibir si nos mostramos desconocidos? Es momento de recordar que la adquisición de conocimiento obliga a compartirlo, debe ser gritado a los cuatro vientos como si uno estuviera enamorado (de la ciencia quizá). En el caso contrario, estamos condenados al colapso: el conocimiento avanza a mayor velocidad que la sociedad, produciéndose un terrible desfase que obliga a encerrar cualquier avance en un baúl a la espera de llegar a la práctica. Desde luego, si alguien pensó alguna vez que se podía continuar sin la aceptación de la sociedad, estaba profundamente equivocado.

 

 

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