Identificat un nou gen que regula el desenvolupament de l'arrel de les plantes

Un article publicat a la revista Nature Genetics, per un equip d'investigadors del Gregor Mendel Institute of Molecular Plant Biology (Viena) ha revelat la importància de la caracterització i la identificació d'un nou gen que regula el creixement de l'arrel.

En aquest treball, dirigit pel doctor Wolfgang Busch, s'ha identificat i caracteritzat un nou gen que regula el desenvolupament del meristema radicular en plantes. El meristema radicular és el teixit que permet a les plantes mantenir un creixement continu de l'arrel. Aquest teixit està constituït per cèl·lules no diferenciades amb capacitat per produir qualsevol tipus de teixit radicular sota determinades condicions, són les anomenades "cèl·lules mare".

Sabem que l'arrel és un òrgan essencial per a la planta, tant des del punt de vista nutricional com per permetre l'absorció de l'aigua. A més, aquest òrgan és fonamental perquè exerceix un gran control sobre la capacitat d'adaptació a les condicions ambientals constantment canviants a què s'enfronten les plantes, i més encara en l'actual entorn de canvi climàtic.

Per a la realització d'aquest treball els investigadors han emprat una tècnica nova, "Genome Wide Association ( GWA ) studies", fonamentalment usada fins a la data en la identificació de gens associats al desenvolupament de determinades malalties en humans. Aquesta tècnica consisteix a tractar de relacionar, mitjançant determinats algoritmes, les variacions que s'aprecien en milers d'individus en un determinat caràcter (variacions fenotípiques) , amb canvis específics en el genoma dels mateixos individus.

Concretament, en aquest treball, es van estudiar les variacions en longitud i desenvolupament d'arrel en 201 ecotips d'Arabidopsis thaliana procedents de diferents parts del món (una petita planta que s'empra com a espècie model en estudis de genòmica i fisiologia vegetal donat el seu fàcil maneig) creuant aquestes dades, a través de fórmules matemàtiques, amb les variacions en el genoma detectades en aquests ecotipus. Així, d'aquesta manera es va aconseguir identificar un nou gen implicat en el desenvolupament radicular, que es va denominar KUK (" Kurz und Klein" curt i petit, en alemany).

Paral·lelament, i a través de tècniques de biologia molecular clàssiques es va caracteritzar la funcionalitat de KUK demostrant la implicació d'aquest gen en la divisió i elongació cel·lular que ha de patir el meristema radicular, previ a l'inici dels processos de diferenciació que induiran el desenvolupament dels diferents teixits que constitueixen l'arrel d'una planta.

Aquesta troballa suposa un avenç considerable en els estudis d'adaptació de les plantes al canvi climàtic, a més de validar la utilitat d'aquesta nova tecnologia, GWAS, en la identificació de nous gens implicats en processos de desenvolupament i / o adaptació concrets.

Referència bibliogràfica :
Mónica Meijón , Santosh B Satbhai Tsuchimatsu & Wolfgang Busch . “Genome - wide association study using cel·lular traits identifies a new regulator of root development in Arabidopsis”. Nature Genetics (2013 ) doi : 10.1038/ng.2824.