TFL1 y una primavera sin flores

Por J. M. Mulet, el 13 noviembre, 2020. Categoría(s): Carolina García • Floración • Master IBMCP ✎ 46

Post realizado por Carolina García, alumna del máster de biotecnología molecular y celular de plantas.

Quién no se ha maravillado alguna vez viendo esas flores testarudas que crecen entre los adoquines de nuestras junglas de asfalto. Según empieza a llegar la primavera nosotros nos vamos deshaciendo lentamente de las bufandas y los abrigos mientras las plantas se visten de sus mejores galas y se cuelan por cualquier resquicio del pavimento.

Y normalmente ni siquiera nos inmutamos. Pero, ¿cómo son capaces de saber lo que tienen qué hacer, cuándo es el momento correcto de florecer?

El inicio de la floración y la formación de flores es un proceso crítico para el éxito reproductivo de la planta. Y si pensamos desde un punto de vista más económico, es clave para determinar la posterior productividad de aquellas plantas que consumimos, ya que sin flores no hay frutos que recoger.

Pero la floración no es un proceso sencillo.

Hoy en día sabemos que se basa en dos componentes principales. Uno de ellos es el ambiente. La llegada de la primavera trae consigo cambios en temperatura y horas de luz que son consistentes cada año y que marcan claramente el cambio de estación. Las plantas poseen mecanismos muy sofisticados para reconocer estos cambios y responder a ellos, por lo que cuando llegan las señales adecuadas saben que es momento de florecer.

La otra parte de este mecanismo viene con la propia planta. Existen complicadas redes genéticas que determinan cómo se desarrolla una planta, desde que empieza a germinar hasta que llega al fin a su madurez, como unas instrucciones preinstaladas que se tienen que llevar a cabo sí o sí antes de que la planta florezca. Y por muchas señales que le envíe el ambiente hasta que la planta no ha pasado por esta “pubertad”, no va a ser capaz de florecer.

Esto sucede en todas las plantas que os podáis imaginar. Desde los más humildes hierbajos hasta los árboles más robustos, todos siguen esta misma metodología. De hecho Arabidopsis thaliana, la planta modelo por excelencia con la que se trabaja en los laboratorios no es más que una hierba común, y sin embargo las redes genéticas y los mecanismos que encontramos en ella suelen ser relativamente extrapolables a otras especies de mayor interés, como las plantas de cultivo.

En mi Trabajo de Fin de Máster trabajamos en el estudio de la arquitectura de la inflorescencia, es decir, conocer cuáles son los genes que se activan y desactivan para conseguir que el proceso de floración se dé de forma correcta; así como en las redes genéticas que controlan el tiempo de floración, que aseguran que se da en el momento adecuado.

Uno de los genes esenciales que regula esta red es Terminal Flower 1 (TLF1). Su nombre proviene del mutante en el que se descubrió. Las plantas mutantes tfl1 florecen antes y son determinadas, es decir, el crecimiento del tallo de su inflorescencia se para ya que se forma una flor terminal.

Esto se debe a que este gen regula el inicio de la floración y el funcionamiento del meristemo apical de la inflorescencia, un cúmulo de células “madre” que se irán diferenciando a medida que el proceso de la floración va teniendo lugar. Su función principal es prevenir que la planta florezca antes de lo que le conviene y permite que se mantengan tejidos sin diferenciar para continuar con el desarrollo de la planta.

En mi trabajo en concreto estamos yendo un pasito más allá, intentando determinar cómo es capaz TFL1 de llevar a cabo su función. En estudios anteriores se ha observado que algunos de los genes que controla forman parte de la ruta de señalización del ácido abscísico (ABA), la hormona clave en las respuestas de la planta al estrés hídrico.

Para entender en detalle cómo actúa TFL1 a través de la ruta del ABA estoy estudiando 4 genes: GBF3, HB12, HB16 y P5CS1. Para ello he conseguido líneas mutantes y líneas de sobreexpresión de cada gen. Las líneas mutantes permiten entender qué sucede cuando el gen en cuestión no está funcionando en la planta; mientras que las líneas de sobreexpresión permiten observar qué sucede si el gen  se expresa en mayores cantidades de lo normal.

Al comparar ambas observaciones podemos tener una idea más precisa de cuál es la función exacta de cada gen en la planta. Como mi interés principal se encuentra en la floración, observo cuánto tiempo tardan en florecer y si generan alguna anomalía en el aspecto físico de la flor.

Por otro lado, para desentrañar la red genética que une el ABA y TFL1, estoy haciendo cruces con mutantes tfl1 y mutantes de sobreexpresión 35S:TFL1, y las líneas que he conseguido. Al observar cómo se comporta la descendencia de dichos cruces se puede llegar a entender cómo la función de TFL1 afecta a la función de mis genes de estudio.

Esto es solo un proyecto piloto en una planta modelo, por lo que no va a tener una aplicación directa. Sin embargo, medir la importancia de la ciencia según qué se puede sacar de ella de buenas a primeras es una visión extremadamente estrecha. La ciencia tiene valor por sí misma y la investigación básica son los cimientos que permiten llegar a descubrimientos revolucionarios. Pero parece que se deja olvidada y de lado cuando toca darle un reconocimiento. Así que cada pieza cuenta, incluso si es tan pequeña como el estudio de 4 genes en un hierbajo.

En fin, no me alargo más. Espero que os haya picado un poco la curiosidad para intentar entender cómo funcionan las cosas que suceden a nuestro alrededor, como la aparición de flores en primavera. Y si tenéis alguna duda, comentario o sugerencia, no dudéis en escribirlo.

 

 

 

 



46 Comentarios

    1. Espero que este gran trabajo que has hecho, en un futuro dė muchas respuestas a todos los planteamientos que hoy por hoy se hace la ciencia para avanzar y seguir investigando.
      Enhorabuena

      1. Muy interesante!. El camino de los descubrimientos cientificos es todo menos facil y necesitamos mas gente como tu que no se eche para atras ante las dificultades. Mucho animo y mucha suerte!

    1. Muy bien explicado para los que nunca nos hemos parado a pensar en estas cosas, en la importancia que tienen a pesar de parecer insignificantes. Quién sabe, a lo mejor es la semillita que en el futuro nos va a hacer falta desarrollar por necesidad. Mucho ánimo!

    1. Como bien dices, ciencia e investigación son los cimientos de los descubrimientos, pero contarlo de forma sencilla y brillante como lo has hecho contribuye a su divulgación. Gracias por compartir

    1. Muy interesante Carolina. Por cuatro genes le dieron el premo nobel a un japones al descubrir con ellos la reprogramación celular para invertir la diferenciacion consiguiendo celulas madre desde celulas adultas, algo que era imposible de pensar ciando yo estudie medicina. Los genes matter !!! Enhorabuena por tu trabajo sobre esos cuatro genes implicados en la floracion.

  1. Un excelente proyecto que sin duda es el resultado de un gran trabajo por parte de su autora. Un magnífico y prometedor desarrollo de mucho más que cuatro genes de un hierbajo. Felicidades.

  2. Muy interesante! El camino de los descubrimientos científicos es de todo menos fácil y necesitamos más gente como tú que demuestre que vale la pena seguirlo y no rendirse a pesar de las dificultades. Muchas gracias,mucha suerte y mucho ánimo!

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