El post de hoy es obra de Matteo Corradi, alumno de la asignatura de comunicación científica del máster en biotecnología molecular y celular de plantas.

 

¿Qué podría ser más interesante que descubrir los secretos y los complejos mecanismos que regulan el crecimiento de las plantas?

Y además, si descubrimos que una proteína diminuta es el principal regulador del crecimiento, ¿cómo podríamos usar eso a nuestro favor?

Antes de dar una posible respuesta a estas dos preguntas, es necesario hacer una breve introducción.

En términos científicos, estas proteínas reguladoras se denominan factores de transcripción.

Estos tienen la capacidad de unirse a la cadena de DNA y regular la transcripción, determinando el destino de la célula en la que actúan.

Mi trabajo final de máster se centra en el estudio de uno de estos factores de transcripción, denominado OBP4, que parece regular el crecimiento en raíces y partes aéreas.

Estudios anteriores han informado que OBP4 es un regulador de crecimiento negativo, lo que significa que cuando se activa, limita el crecimiento, evitando que las células se alarguen y multipliquen.

Al mismo tiempo interviene en la formación de agregados celulares, llamados callos, capaces de originar diferentes células cada una con funciones diferentes.

¿Cómo podemos entender cómo funciona esta proteína?

Lo primero que debemos hacer es obtener un número suficiente de plantas para analizar, de manera que los resultados que vamos a obtener sean estadísticamente aceptados.

La especie en cuestión que sembré se llama Arabidopsis Thaliana, una planta famosa y muy utilizada en el campo científico, que debe su fama a algunas de sus características.

Su ciclo de vida relativamente corto y el hecho de que se haya secuenciado todo su genoma hacen de esta planta un excelente modelo para llevar a cabo numerosos estudios genéticos.

Estas plantas que he sembrado no son todas iguales, a algunas se les ha insertado una proteína fluorescente (GFP: Green Flourescent Protein) fusionada con nuestra OBP4 y un promotor específico que la mantiene siempre funcionando.

Esta construcción nos dirá cuánto y dónde trabajará el factor de transcripción.

Otras plantas han sido modificadas genéticamente para bloquear la funcionalidad de OBP4.

Este impedimento en la funcionalidad de nuestro factor de transcripción es fundamental para entender cómo reacciona la planta en ausencia de OBP4.

En cambio, para poder observar el comportamiento normal de las plantas y compararlo con los mencionados anteriormente, se sembraron plantas silvestres.

Cuando las plantas alcanzaron la etapa adulta, decidimos realizar 2 tipos de experimentos.

Un primer experimento para observar cómo las diferentes temperaturas afectaban a la acumulación de OBP4 y, en consecuencia, al crecimiento de las plantas.

Las plantas se colocaron a tres temperaturas diferentes: 16°C-22°C-28°C durante 24 horas.

Posteriormente se realizó un análisis de microscopía confocal que nos permite observar dónde se encuentran nuestras proteínas de interés y cómo actúan.

En cuanto al segundo experimento, conviene saber que OBP4 se activa por la presencia de una hormona, ABA (ácido abscísico), que está implicada en las respuestas de defensa ante la sequía.

Por tanto, parecería que la sequía es un fenómeno que activa OBP4, impidiendo que la planta crezca más, permitiéndole ahorrar recursos energéticos.

Para demostrar esto, cultivamos las plantas durante dos semanas a 22°C y luego añadimos ABA a la mitad de las plantas y nada a la otra mitad.

Dejamos las plantas durante 24 horas a 22°C y luego procedimos a analizarlas con un microscopio confocal.

Ambos análisis con microscopía confocal se realizaron en las raíces y lamentablemente no mostraron diferencias significativas útiles para determinar la funcionalidad de OBP4.

Entonces, ¿lo que dicen sobre OBP4 está mal y todo el trabajo realizado hasta ahora ha sido inútil?

Absolutamente no, cualquier experimento y estudio realizado siempre trae algo nuevo.

En este momento, a la luz de los experimentos realizados hasta ahora, tenemos previstos otros estudios que podrían ser de utilidad para comprender el funcionamiento de OBP4.

Planeamos repetir los dos experimentos que hicimos, y también queremos observar el comportamiento de las plantas a temperaturas más bajas (4°C) y en diferentes concentraciones de ABA.

Además, no queremos centrar nuestra atención solo en las raíces, pretendemos analizar las diferencias también en la parte aérea.

Suponiendo que pueda desentrañar el mecanismo de acción de OBP4, ¿cómo podría usarse este conocimiento a nuestro favor?

Descubrir su funcionamiento y saber utilizar un regulador de crecimiento podría suponer importantes mejoras, tanto en la agricultura como en la industria.

Por ejemplo, se podrían desarrollar variedades más productivas y más resistentes al cambio climático, gracias a la capacidad reguladora del OBP4.

Y esto tendría un efecto directo en muchas industrias, como el aumento de la productividad de los biocombustibles, las fibras para textiles y la madera para la construcción.

Sin embargo, hasta que hayamos completado estos experimentos, no podremos decir nada definitivo sobre el potencial de OBP4.

Cada día en la ciencia es un nuevo día, que trae mejoras.

Es por eso que siempre estamos emocionados de ver lo que traerá el futuro.