La genética del poder de las flores: se revela el vínculo oculto entre los genes y la formación de flores


Un equipo de investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst anunció recientemente que han descubierto los vínculos genéticos que gobiernan la formación de flores. 


por la Universidad de Massachusetts Amherst


La revelación resuelve un misterio de larga data: ¿cómo hay tantos tipos diferentes de flores en el mundo?, y arroja una luz brillante en un rincón oscuro de la evolución. La investigación también demuestra el poder de una técnica llamada «genética avanzada» para descubrir los misterios de la naturaleza.

«Las flores son asombrosas», dice Madelaine Bartlett, profesora de biología en UMass Amherst y autora principal del artículo, publicado recientemente en Proceedings of the National Academy of Sciences . «Todos están construidos con los mismos componentes y, sin embargo, tenemos una diversidad tan increíble, desde espigas de maíz hasta orquídeas. Queremos saber cómo las mismas partes terminan creando formas tan diferentes».

Desde hace tiempo se sabe que un proceso llamado » muerte celular programada » es en parte responsable de la diversidad morfológica de las flores . La muerte celular programada es un mecanismo genético que elimina algunas células a propósito (es por eso que los humanos no tienen dedos palmeados) y funciona en los carpelos de las flores, o las estructuras que contienen semillas en el corazón de la flor. Una enorme variedad floral se rige por las partes del crecimiento de la flor que se suprimen, y un gen en particular, conocido como GRASSY TILLERS1 (GT1), influye en la supresión del crecimiento del carpelo en el maíz . Pero no es el único gen que regula el proceso y, hasta ahora, nadie ha podido identificar otros que interactúen con GT1 para suprimir los carpelos del maíz.

Centrándose en las flores de maíz, piense en una mazorca de maíz o una espiga ramificada en la parte superior de una planta de maíz, el equipo, dirigido por Harry Klein, quien completó esta investigación como parte de su Ph.D. en biología vegetal en UMass Amherst y ahora en el Dana-Farber Cancer Institute, diseñó un experimento innovador para identificar otros genes que regulan la supresión del carpelo con GT1. En el corazón de su experimento se encuentra una técnica conocida como «genética hacia adelante», que es una forma de trabajar hacia atrás a partir de una formación de flor conocida, o fenotipo, en este caso, una flor de maíz mutada causada por una alteración genética en la muerte celular. proceso—a la mutación específica que causa esa formación mutante.

Encontrar los genes específicos que gobiernan cualquier rasgo individual es como «encontrar una aguja en un pajar», según Bartlett, por lo que Klein realizó una serie de análisis genómicos con el complejo genoma del maíz. El resultado fue que Klein y sus coautores descubrieron que otro gen, RAMOSA3 (RA3), también juega un papel vital en la muerte celular programada del carpelo del maíz . Esto sorprendió a Klein y sus colegas, porque anteriormente se pensaba que RA3 solo desempeñaba un papel en la forma en que las plantas se ramifican. Pero resulta que RA3 es pleiotrópico, lo que significa que influye en más de un rasgo.

El descubrimiento del equipo no solo nos dice más sobre la evolución de la vida, sino que tiene implicaciones para la ciencia aplicada del cultivo de plantas, ya que las flores le dan a los humanos de todo, desde manzanas hasta nueces y mazorcas de maíz que se ha convertido en un alimento básico de verano en gran parte de los EE.UU.



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