Un equipo de científicos de Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) ha identificado un conjunto de genes que controlan la producción de las células madre en el tomate. Las mutaciones en estos genes explican el origen de los tomates beefsteak mamut.
Más importante aún, es que la investigación sugiere cómo los criadores pueden ajustar el tamaño del fruto de cualquier cultivo frutal. La investigación aparece en línea hoy en Nature Genetics.
El Profesor Asociado Zachary Lippman y sus colegas muestran el secreto del tomate, y cuenta que tiene que ver con el número de células madres en el cultivo de la punta de la planta, llamado el meristemo. En concreto, el equipo trazó una proliferación anormal de células madre a una mutación natural que surgió hace cientos de años en un gen llamado CLAVATA3. La selección para este raro mutante por los cultivadores de la planta es la razón por la que tenemos los tomates beefsteak de hoy.
En las plantas, como los animales, las células madres dan lugar a la diversidad de tipos de células especializadas que forman todos los tejidos y órganos. Pero demasiadas células madre pueden ser un problema. En las personas, demasiadas células madres pueden conducir al cáncer. Del mismo modo, cuando el vástago de producción celular se controla en las plantas, el crecimiento se vuelve desequilibrado e irregular, la supervivencia mortal.
El equilibrio finamente sintonizado de la producción de células madre en las plantas es controlada por genes que tienen actividades opuestas. Específicamente, un gen conocido como wuschel promueve la formación de células madre, mientras que los genes clavata inhiben la producción de células madre.
No es de extrañar que cuando se mutan genes clavata, la planta produce demasiadas células madre en el meristemo. Sin embargo, en los experimentos recientementes denunciados, el equipo de Lippman nunca antes estudió tomateras mutantes de los cuales contenían genes defectuosos que codifican enzimas que añaden moléculas de azúcar a las proteínas.
¿Cómo fue este descubrimiento relevante a las células madre vegetales? Los experimentos de Lippman revelaron que las enzimas, llamadas arabinosyltransfersases (ATS), añaden moléculas de azúcar llamadas arabinoses a CLAVATA3-una de las claves clavata. Sorprendentemente, se requiere que estos azúcares para adaptarse a un bloqueo clavata.
El importante descubrimiento del equipo: el cambio del número de azúcares unidos a la tecla CLAVATA3 puede cambiar el número de células madre. Tres azúcares es normal, y produce el crecimiento normal. Pero cuando los uno o más azúcares en la tecla de CLAVATA3 faltan, la clave ya no se ajusta correctamente en la cerradura.
Por lo tanto wuschel envía su señal para hacer nuevas células madre, sino que el mensaje no está acompañado por una señal de "parada". Hay un crecimiento anormal; el fruto de la planta se convierte extremadamente grande.
Revisando la variedad del tomate beefsteak original, Lippman y su colaborador Esther en la Universidad Estatal de Ohio encontraron que el secreto del filete es que, no lo suficiente de la tecla CLAVATA3 se hace en el meristemo.
El resultado es demasiadas células madre en las frutas gigantes.
La investigación muestra que hay un continuo de posibilidades de crecimiento en la planta de tomate , y en otras plantas de la vía desde clavata está altamente conservada en la evolución y existe en todas las plantas. Mediante el ajuste de la cantidad de azúcares en las teclas clavata, y a través de otras mutaciones que afectan a componentes de la vía, Lippman y sus colegas muestran que es posible poner a punto el crecimiento de maneras que podrían permitir a los criadores personalizar el tamaño del fruto.
Referencia http://www.nature.com/ng/index.html
