Un equipo de investigadores del CONICET logró un importante avance en biotecnología vegetal al identificar un mecanismo molecular que podría ser crucial para la regeneración de plantas fértiles a partir de células modificadas por ingeniería genética. Este hallazgo, publicado en la prestigiosa revista Nature Plants, representa un gran paso para el mejoramiento de cultivos mediante edición génica.
El estudio fue liderado por el investigador Javier Palatnik, del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, CONICET – UNR), y su relevancia fue destacada en la sección News & Views de la revista. La regeneración de plantas es uno de los mayores desafíos en la biotecnología agrícola, ya que muchas especies de interés agronómico presentan dificultades para desarrollarse completamente a partir de células modificadas.
Mediante avanzadas técnicas bioquímicas y de microscopía de fluorescencia, el equipo logró descifrar el mecanismo que regula la regeneración de raíces tras un daño. Utilizando Arabidopsis thaliana, una especie modelo en biología vegetal, los investigadores descubrieron que el proceso está controlado por dos componentes fundamentales: una familia de proteínas llamadas factores reguladores del crecimiento (GRFs) y un microARN (miR396). Mientras los GRFs promueven el desarrollo de hojas, tallos y raíces, el miR396 modula su actividad, asegurando un equilibrio en el crecimiento celular.
«Fuimos los primeros en el mundo en estudiar este sistema», afirmó Palatnik. Gracias a este conocimiento, su grupo desarrolló tres patentes internacionales aplicadas a la biotecnología agrícola, incluyendo una tecnología que mejora la biomasa y la resistencia a la sequía en cultivos, y una proteína quimérica (GRF-GIF) que estimula la regeneración de plantas.
Un avance con impacto global
Para entender mejor el proceso de regeneración, el equipo de investigación llevó a cabo experimentos en colaboración con la Universidad de Heidelberg, en Alemania. Analizaron cómo las células responden a la amputación de la raíz, descubriendo que existen dos tipos de estructuras regenerativas: una organizada, similar a la raíz original, y otra más dispersa, que permite el crecimiento aunque no reconstruya completamente la estructura inicial.
«Este hallazgo cambia nuestra comprensión sobre cómo las plantas se regeneran tras un daño», explicó Julia Baulies, becaria posdoctoral del CONICET y primera autora del estudio. Ahora, el desafío es perfeccionar estas técnicas para aplicarlas a cultivos de importancia agrícola, optimizando la producción de alimentos en un contexto de cambio climático y demanda creciente.
Las plantas, ¿pueden autoregenerarse naturalmente?
La regeneración es el proceso de reemplazar o restaurar células, tejidos, órganos e incluso partes del cuerpo dañadas o faltantes. Las plantas cuentan con esta capacidad de regenerarse de forma natural gracias a que poseen células madre que pueden diferenciarse en distintos tipos de células.
De hecho, las plantas pueden formar nuevos órganos a partir de su tejido. Por ejemplo, si se cortan ramas de un árbol, pueden regenerarse nuevos brotes. Como también, muchas especies de las familias Crassulaceae y Cactaceae pueden regenerar raíces a partir de sus hojas desprendidas en el suelo.
El proceso de regeneración está a cargo de las células madre de las plantas, las cuales se encuentran en la semilla en germinación, el tallo y la raíz. En estas zonas, se encuentran células pequeñas con características embrionarias, responsables de la regeneración de una parte o de toda la planta.
Fuente: CONICET.
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