La investigación con células madre es un tema de gran actualidad. Los investigadores llevan años trabajando con células madre animales y humanas, que tienen aplicaciones en una gran cantidad de avances médicos humanos.
por Anna Zarra Aldrich, Universidad de Connecticut
Pero los animales no son los únicos que tienen células madre.
Huanzhong Wang, profesor de biología molecular de plantas en la Facultad de Agricultura, Salud y Recursos Naturales (CAHNR), quiere que la gente sepa que las plantas también tienen células madre. Al igual que en el mundo de la medicina, las células madre de las plantas podrían contribuir al crecimiento y desarrollo humano si se utilizan para mejorar el suministro de alimentos.
“No se trata sólo de seres humanos y animales”, afirma Wang. “Las plantas también tienen células madre y deberíamos prestarles atención”.
En las raíces, los brotes y la vasculatura, las células madre controlan la división y la diferenciación celular de las plantas. Las células madre vegetales desempeñan un papel vital en el crecimiento y el desarrollo.
“Las plantas pueden crecer durante muchos, muchos años porque los distintos tipos de células madre garantizan que puedan crecer en el aire y en las profundidades del suelo”, afirma Wang. “Para que crezca un tallo o un tronco más grueso, necesitan otro tipo de células madre”.
Las células madre vegetales han sido ignoradas en gran medida porque no tienen aplicaciones para la investigación biomédica humana, pero eso no las hace menos fascinantes. Wang ha demostrado que una mejor comprensión de cómo funcionan estas células puede contribuir a un suministro de alimentos más resistente.
El laboratorio de Wang ha estado trabajando con células madre vegetales durante años tratando de entender cómo controlan sus células madre, específicamente las células madre que dan origen a los haces vasculares, las estructuras que transportan agua y otros nutrientes por toda la planta.
Recientemente, el grupo publicó un artículo en New Phytologist que arroja luz sobre esta cuestión. El laboratorio de Wang descubrió un gen de factor de transcripción llamado HVA que controla la división celular en las células madre vasculares.
Cuando este gen se sobreexpresa, los investigadores observaron un aumento en el número de haces vasculares y en la actividad general de las células madre.
Los investigadores compararon plantas sin sobreexpresión del gen HVA, aquellas con una copia del gen HVA sobreexpresado y un gen regular, y finalmente plantas con dos copias de genes HVA sobreexpresados.
En el grupo sin sobreexpresión, las plantas tenían entre cinco y ocho haces vasculares. En las plantas con una copia del gen HVA sobreexpresado, tenían más de 20 haces, y con dos copias de genes HVA sobreexpresados, tenían más de 50.
Además de hacer avanzar la comprensión científica de cómo funcionan las plantas, los hallazgos de Wang tienen implicaciones importantes para la agricultura.
Las plantas con más haces vasculares son más fuertes y resistentes al viento. Este conocimiento podría utilizarse para generar intencionalmente cultivares más resistentes con la mutación de sobreexpresión.
Esto es especialmente relevante para cultivos altos y delgados como el maíz, el cultivo más grande en los EE. UU.
“Cuando las plantas crecen, existe el riesgo de que se caigan”, dice Wang. “Tener más haces vasculares garantiza que la planta pueda permanecer quieta y resistir esas condiciones”.
Aunque el laboratorio de Wang realizó el estudio utilizando un organismo modelo de la familia de la mostaza, el gen HVA también se encuentra en otras plantas , lo que hace que esta investigación sea ampliamente aplicable.
El HVA es uno de los cientos de factores de transcripción de una gran familia del genoma de la planta. Wang está interesado en descubrir qué hacen algunos de los otros genes de esta familia.
“Estamos interesados en estudiar otros genes estrechamente relacionados para descubrir su función”, dice Wang. “Será interesante estudiar más a fondo cómo esta familia de genes afecta al desarrollo vascular”.
Más información: Qian Du et al, Un represor transcripcional HVA regula la formación de haces vasculares a través del transporte de auxinas en el tallo de Arabidopsis, New Phytologist (2024). DOI: 10.1111/nph.19970
