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La autoactivación genética mantiene las células madre de las plantas


La ramificación permite a las plantas ocupar espacio en tres dimensiones, una innovación considerada esencial para su adaptación. Las células madre son clave para este proceso porque promueven el establecimiento de nuevos ejes de crecimiento. ¿Pero de dónde vienen estas células madre?


por la Academia China de Ciencias


Una nueva investigación dirigida por investigadores del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo (IGDB) de la Academia de Ciencias de China (CAS) ayuda a responder esta pregunta.

El estudio, que se publicará en Current Biology el 2 de abril, describe cómo un gen clave que promueve las células madre activa su propia expresión, manteniendo así un linaje de células madre en la axila de la hoja que permite la ramificación. Este conocimiento puede ayudar a los científicos a optimizar la arquitectura de los cultivos y aumentar los rendimientos, lo cual es especialmente importante en una era de cambio climático global.

A diferencia de los animales, las plantas forman órganos laterales a lo largo de su vida a partir de un tejido especializado que contiene células madre: el meristemo. Dispara a los meristemos apicales de las hojas, mientras que los brotes establecidos en la axila de las hojas permiten la ramificación. Es importante destacar que los brotes están formados por meristemos axilares que tienen el mismo potencial de desarrollo que el meristemo apical del brote.

En investigaciones anteriores, el equipo dirigido por IGDB demostró que se mantiene un linaje celular meristemático en la axila de la hoja para proporcionar células progenitoras para el inicio del meristemo axilar. En el estudio actual, muestran cómo se mantiene el destino celular en este linaje celular.

«Las células meristemáticas utilizan un mecanismo muy simple para mantener su identificación», dijo el profesor Jiao Yuling, autor correspondiente del artículo.

Específicamente, las células meristemáticas axilares de la hoja mantienen la expresión de SHOOT MERISTEMLESS (STM), un factor de transcripción que promueve los meristemos del brote. Esta expresión es importante porque mantiene el locus STM accesible a otras proteínas de unión, según el primer autor Cao Xiuwei, becario postdoctoral en el laboratorio de Jiao. La unión del locus STM a otros factores de transcripción es necesaria antes del inicio del meristemo axilar.

Sin embargo, el hallazgo clave es que el mantenimiento de la expresión de STM depende de la autoactivación. En otras palabras, STM se une a su propio promotor y luego activa la expresión génica.

Los investigadores también descubrieron que STM funciona en cooperación con la proteína asociada ATH1 que interactúa con STM. El primero es responsable de la activación transcripcional, mientras que el segundo es responsable de la unión del ADN.

Aunque el estudio actual se centra en las plantas, también puede ser aplicable a la investigación con animales . «Las células vegetales no migran, proporcionando un sistema más manejable para estudiar el linaje celular y la determinación del destino», dijo Jiao. «Esta investigación nos ayuda a comprender cómo se puede mantener el destino celular, y este circuito regulador también puede ser utilizado por las células madre animales «, señaló.

En general, este estudio inspira una investigación futura sobre los mecanismos moleculares que subyacen al mantenimiento del destino de las células madre tanto en plantas como en animales.


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