Boletín UNAM-DGCS-172
Ciudad Universitaria
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BUSCAN PRODUCIR
MEJORES VARIEDADES DE MAÍZ
·
Investigadores
de
·
De resultar
exitoso, el proceso permitiría crear plantas más resistentes a los insectos, enfermedades
y a la diversidad climática que prevalece en México
·
El objetivo
es transformar callos no embriogénicos en embriogénicos y acelerar así el
crecimiento de este cereal, explicó la académica Estela Sánchez Quintanar
Al estudiar la regulación de la síntesis de proteínas en plantas, los investigadores universitarios encontraron que algunos de sus mecanismos de regulación de traducción genética son semejantes a los de los animales.
En el maíz hay un péptido llamado IGF (Insulin-Like Growth Factor),
que realiza una función semejante a la de la insulina en la transducción de
señales en animales.
“Si bien no tiene la misma secuencia genómica que la insulina, este péptido induce la síntesis de proteínas y del ADN que se requiere para controlar el crecimiento y la división celular. En el caso del maíz, su péptido se llama ZmIGF (Zm por Zea mays, nombre científico de este cereal, e IGF por Insulin-Like Growth Factor).”
Sánchez Quintanar y sus colaboradores saben que el
péptido ZmIGF, a través de
Muchas plantas pueden propagarse o regenerarse completamente mediante
la producción de callos embriogénicos, a partir de un pedazo de hoja, tallo o
raíz (embriogénesis somática).
El maíz elabora estas formaciones sólo a partir de embriones inmaduros
de 14 días contados después de la polinización. Tras ese lapso ya no las
produce y sólo genera callos no embriogénicos, masas celulares de color amarillo
pálido que crecen lentamente, pero cuando se les añade el péptido ZmIGF maduran
rápido, tanto como los callos embriogénicos que darán origen a nuevas plantas.
Aunque evolucionan de manera acelerada y se parecen a los callos embriogénicos, Sánchez Quintanar y sus colaboradores aún no saben si a los que se les añade el péptido ZmIGF, adquirirán la capacidad para formar tejidos y dar origen a un vegetal.
“El equipo se dedica a probar si realmente se transformaron en callos
embriogénicos o si aún les falta dar ese salto epigenético para originar nuevas
plantas”, apunta Sánchez Quintanar.
Mediante microarreglos hechos en colaboración con investigadores del
Instituto de Medicina Genómica (Inmegen), los universitarios realizan estudios
a nivel de ADN y de la estructura de la cromatina, para saber qué falta en esos
callos para producir nuevas plantas (los microarreglos permiten analizar
simultáneamente miles de genes; e implica tomar los ARN —ácido ribonucleico—
mensajeros —copias de ADN— de cada tipo de callo y ver qué genes expresan).
Los investigadores tomaron el patrón de mensajes de un callo
embriogénico y lo compararon informáticamente con el de uno no embriogénico. Posteriormente,
confrontaron los datos con otro callo no embriogénico, pero ahora estimulado
con ZmIGF y los científicos hallaron que hay una expresión diferencial de
algunos genes.
En el no embriogénico, unas proteínas conocidas como histonas tienen
enrollado el ADN en la cromatina de manera diferente al embriogénico, lo impide
la expresión de ciertas secuencias de nucleótidos.
Entre las cadenas que se manifiestan diferencialmente, Sánchez
Quintanar y sus colaboradores investigan las enzimas que pueden hacer que las
histonas se modifiquen y permitan cambios en la estructura de la cromatina para
que el ADN exhiba los genes adecuados (proceso epigenético).
“Además de lograr la transformación de callos no embriogénicos en
embriogénicos —señala la investigadora—, lo que tiene más relevancia es el
conocimiento sobre este proceso, porque permitiría entender por qué el ADN está
enrollado de diferente manera y saber cómo se puede inducir la expresión de
aquellas partes que permanecen ‘cerradas’. Este conocimiento tendría aplicaciones
importantes porque, en el fondo, se refiere al mismo problema que presentan las
células madre en los mamíferos.”
Se puede decir que los callos embriogénicos son a las plantas lo que
las células pluripotenciales al ser humano. Grupos de investigación en todo el
mundo trabajan con células madres en cultivos in vitro, para lograr su diferenciación, y hacer tejidos y órganos
que podrían aprovecharse en transplantes.
“En este caso, lo que se busca es valerse de callos no embriogénicos para convertirlos, con la ayuda del péptido ZmIGF, en embriogénicos y así acelerar el crecimiento del maíz. Asimismo, con este material se puede producir cereal transgénico de razas mexicanas, con mejores características, más ricas en proteínas o más resistentes a los insectos, a las enfermedades y a la diversidad de climas del territorio mexicano”, concluyó Sánchez Quintanar.
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