ELLAS LOS PREFIEREN GORDOS

Post escrito por Amparo Chanzá, alumna del máster de Biotecnología Molecular y Celular de Plantas que organiza el IBMCP.

¿Sabías que las plantas quieren engordar? “Ellas no realizan la operación biquini´´, ¿Y que una de las maneras de que engorden es someterlas a sostener peso? Entonces, ¿Estas plantas se alimentan del peso?

Pues sí, las plantas engordan con el peso. Pero no lo usan como comida: incluso aunque hagan dieta la gravedad (que es lo que hace que el peso sea peso) hace que engorden. En conclusión, “la gravedad engorda”.

¿Te imaginas plantas que, con un mayor grosor en los tallos, tuvieran las ventajas que tienen los árboles como las sequoias? Se podría decir, “que es envidiado por muchas plantas´´, es característico por que engordan mucho sus tallos. Tienen gran capacidad de sostén en la base del tallo, son resistente al viento, y es una especie competente para el resto de las plantas. Ya que, como toda supervivencia, las plantas compiten por absorber la luz solar. Además, supondría un aumento de biomasa para los bosques en general. Por tanto, no estamos lejos de obtener herbáceas con las mismas ventajas que los árboles con troncos grandes y gruesos.

Hasta ahora, sabemos que el peso está implicado en que haya mayor engorde (crecimiento en grosor) en los tallos de las plantas. Este engorde (o engrosamiento) de los tallos permite a las plantas tener una base más robusta que les ayude a sostener su propio peso y, por lo tanto, poder seguir creciendo. Pero lo que no sabemos es quien inicia el patrón de engrosamiento en los tallos cuando hay peso.

En mi laboratorio, han identificado nuevos genes que regulan el crecimiento en grosor en el tallo de la planta modelo Arabidopsis thaliana. No sé si conocéis esta planta, pero es de las que dicen que mala hierba nunca muere, y por eso es perfecta para experimentar -por ejemplo, para probar el efecto del peso en las plantas-. Para nuestros experimentos es ideal porque necesitamos una planta con vitalidad que soporte ciertas dosis de peso y que, además, responda de forma rápida. Pues bien: Arabidopsis cumple estos requisitos. Entre los genes que mi laboratorio ha encontrado (que están implicados en el crecimiento en grosor de los tallos) está PIN3, el protagonista de mi proyecto. PIN3 es un transportador de hormonas llamadas auxinas (son un grupo de hormonas vegetales que actúan como reguladoras del crecimiento). Las auxinas, con la ayuda de los transportadores tipo PIN (PIN3 entre otros), pueden distribuirse y realizar sus funciones en lugares específicos de las plantas. Una de esas funciones es, precisamente, mediar el crecimiento en grosor de los tallos.

Por tanto, la hipótesis es que PIN3 regularía o modularía el crecimiento en grosor de los tallos dosificando los niveles de auxinas en la zona donde se produce este crecimiento en grosor. Además, dado que el peso juega un papel importante en dicho crecimiento en grosor, nuestra hipótesis postula que el efecto de PIN3 depende de las condiciones de peso que le pongamos a la planta.

Entonces, os preguntaréis, ¿Cómo alteramos las condiciones de peso en Arabidopsis? Pues lo hacemos artificialmente, aplicando clips de toda la vida, de los que venden en la papelería.

En concreto, colgamos clips de las ramas de las plantas, de forma que las plantas piensan que “pesan más de lo que realmente pesan” y por lo tanto engordan sus tallos más de lo que deberían. Pero, ¿ayuda PIN3 a que ocurra esto? Vamos por pasos.

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Lo primero ¿cómo vemos las diferencias en cuanto a tallos más gruesos y más delgados? Las diferencias no se observan a simple vista, sino que tenemos que verlas mirando al microscopio cortes muy finos de los tallos. Las plantas tratadas desarrollan más unos tipos de tejidos en concreto (xilema y floema, los tejidos vasculares) que las plantas no tratadas (Figura 2) y eso es lo que las hace engordar. Los cortes nos ayudan a identificar donde hay más tejido vascular que, como acabamos de decir, equivale a tener tallos más gruesos. ¿Cómo sabemos si PIN3 ayuda o no al engorde del tallo? Esto lo comprobamos observando al microscopio cortes de tallos tratados con peso de plantas mutantes en las que no existe PIN3 (pin3) y los comparamos con cortes de tallos de plantas no mutantes que sí tienen PIN3. Primero comparamos plantas tratadas con no tratadas entre sí: plantas silvestres tratadas frente a no tratadas o pin3 tratadas frente a pin3 no tratadas. Así, podemos determinar el efecto del peso en silvestres y en mutantes y luego comparar este efecto. Acordaos, PIN3 se encarga de distribuir las auxinas, y si hay un incremento de peso, en un principio las auxinas deberían distribuirse por la zona donde se da el crecimiento secundario. Me imagino que queréis ver con más detalles todo, porque quizá resulte complicado de imaginárselo cuando hablamos de una pequeña planta como es Arabidopsis. Pues a continuación, en las imágenes de los cortes que os he comentado anteriormente podéis ver diferencias claras.

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En la figura 2 se observa un corte de la base del tallo de la planta silvestre con peso, se aprecia una mayor cantidad de células pequeñas que indican un mayor crecimiento secundario. En cambio, en la figura 3 se observa un corte en la base del tallo de la planta mutante. En este caso vemos que hay menos cantidad de células, indicando un menor crecimiento secundario del tallo.

Como conclusión, hemos visto que en las plantas silvestres con peso hay más crecimiento secundario que en las plantas mutantes para PIN3 (son exactamente iguales que las silvestres a excepción de que no tienen PIN3) con peso. En este caso, observamos que los mutantes pin3 responden menos al peso que las plantas silvestres (no mutantes). Por lo tanto, PIN3 regularía el efecto del peso sobre el crecimiento en grosor. Pero paciencia, porque no solo comprobamos el crecimiento secundario por medio de cortes, sino que realizaremos otro tipo de experimentos que puedan ayudarnos a entender el mecanismo molecular mediante el cual PIN3 realiza su actividad. En concreto queremos saber si lo que ocurre es que PIN3 altera la dirección en la que se transportan las auxinas o “simplemente” aumenta su actividad. En el primer caso, las auxinas se localizarían en lugares distintos de la planta en función de si se aplica o no peso. En el segundo caso las auxinas se transportarían siempre al mismo lugar de la planta, pero con el peso aumentarían los niveles.

Por último, espero que os quedéis con idea de que las plantas los prefieren gordos… “los tallos´´, y nuestra hipótesis puede ayudar a entender por qué esto es así y cómo ocurre. Por supuesto, agradeciendo a la actividad de PIN3 y a las condiciones de peso que establecemos en la planta.

Además, con esta información, se podrían llevar a cabo futuras perspectivas de mejora a nivel ambiental o agrícola en las plantas. Sobre todo, ambiental, porque la gran cantidad de biomasa generada en los bosques viene dada por el crecimiento en grosor de los tallos o troncos de los árboles, ya que este crecimiento en grosor es debido a la producción de madera. Y como sabemos, la madera es, después de los océanos, el mayor sumidero de carbono ambiental (CO2).

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3 Comentarios

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Ginesindo Sánchez BerbiquíGinesindo Sánchez Berbiquí

Me ha parecido un magnífico artículo de divulgación científica, sencillo y profundo a la vez, sin perder su rigor, y con óptimas perspectivas de que dicho estudio y trabajo sea innovador en el sentido propio del término, más allá de su novedad: que sea útil para generar progreso general sostenible y compartible.
Muchas gracias y mucho ánimo para proseguir en estas labores científicas, puesto que el trabajo, la ilusión, la capacidad y el Conocimiento los doy por supuestos y (com)probados.
Saludos cordiales.
Josep-Maria, alias Ginesindo S. B.

AitorAitor

Un artículo maravilloso.
Un artículo de divulgación cientifica muy claro, muy técnico y muy moderno.
Es lo que yo llamo un articulo innovador y creativo elevado a la enésima potencia. Un ejemplo claro, conciso y perfecto de como son y deberian ser los artículos de divulgación cientifica.
Una delicia.

Hay que dar las gracias a J. M. Mulet por permitirnos disfrutar de la sabiduría de Amparo Chanzá.
¡Es para quererte niña, es para quererte y darte un beso.!
Saludos.

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