Organogénesis de la raíz, regeneración y rotación. Centro de Biotecnología Genómica de las plantas

“La capacidad con la que hemos evolucionado, nos ha permitido descubrir un sinfín de nuevos temas, que por supuesto son elementales para la ciencia. Sin embargo, no todos pueden unificarse en un solo tópico, ya que al tratar de definirlos, este campo puede ampliarse aún más por todo lo que conlleva en sí”.

Por: Miguel Ángel Moreno Risueño – Investigador
Ramón y Cajal – Investigador
Estefano Bustillo Avendaño – Estudiante
Chiara Cattaneo – Estudiante
Inmaculada Gude Rodríguez – Técnico
Juan Periañez Rodríguez – Estudiante de doctorado
Álvaro Sánchez Corrionero – Estudiante de doctorado

Los organismos multicelulares tienen diferentes funciones específicas como: reproducirse, absorber agua y nutrientes, fotosíntesis, etc. Los embriones vegetales a diferencia de los animales, contienen exclusivamente órganos primarios.
Debido a que la mayoría de los órganos en estado adulto o reproductivo de una planta, se desempeñan luego de la embriogénesis, esto, con el objetivo de completar su ciclo de vida. Ya que las plantas requieren desarrollar órganos postembrionarios para su nutrición, el anclaje, la reproducción, entre otros.
Por ejemplo: en un estudio, se utilizó como modelo la raíz de la planta Arabidopsis Thaliana, la cual permite una mejor observación de los procesos morfogenéticos en vivo.
Por ello, para que las plantas localicen nuevas raices en posiciones especificas, es muy importante su ubicacion, ya que esto determina la morfología de la planta.
Con esto, se ha demostrado que la oscilación periódica de la expresión génica en la punta de la raíz, marca la colocación de nuevas raíces.
Las oscilaciones genéticas, forman parte del reloj de la raíz lateral, por lo que necesitan una reprogramación celular. En el caso de la hormona auxina, el papel que juega es muy vital para el mantenimiento de dichas oscilaciones.
Dentro de las bases genéticas y moleculares de la selección, como de la reprogramación celular, estas, permanecen mayormente inexploradas. De esta manera, se han logrado identificar mutantes de genes con alteraciones en su pocisionamiento de raices postembrionarias.
Es por esta razon que los estudios que se realizan actualmente, basicamente son por observar la interacción de dichos genes con el reloj de la Raíz Lateral, al igual que la de la señalizacion de auxinas.
Por lo anterior, las celulas fundadoras son creadas gracias a las nuevas raíces de las plantas y que son celulas que se reprograman para formarlas desde la raíz. Estas celulas, se dividen siguiendo ciertas reglas, así como, organizando nuevos principios para formar nuevos órganos.
Uno de los aspectos inexplorados de este proceso es, la forma en que se organizan y forman de acuerdo con el seguimiento de patrones específicos.
Para ello, se estudian las primeras divisiones de células fundadoras de raíces, ya que el objetivo es descubrir, que tipos de células se forman e igualmente el mecanismo subyacente morfogenético.
Cabe mencionar, que parte de esta investigación, consiste en marcar ciertas células in vivo con marcadores fluorescentes, aislar esas células y estudiar sus programas de desarrollo.
Gracias a las grandes capacidades que tienen las plantas para regenerarse, los órganos de las raíces pueden recuperarse después de una herida. De esta forma, el tratamiento químico-tóxico puede matar muchas células meristemáticas de las raíces, aunque a pesar de ello, las raíces tienen la capacidad de regenerarse nuevamente.
En este sentido, el estudio del proceso de las raíces al formar nuevos tejidos después del tratamiento químico-tóxico, queda como parte de su mecanismo regenerativo. En el que a su vez, se investigan algunos de los factores en el establecimiento de linajes celulares que generarán nuevos tejidos de células madre.
Por lo tanto, las plantas tienen la capacidad de enraizar a través de piezas verdes de estas, ya que de las hojas pueden crecer nuevas raíces en un medio libre de hormonas.
Esto, ha ayudado en el descubrimiento del papel que juega la señalización auxina y los factores específicos de tipo celular, así como en la formación de una nueva raíz de las hojas. Cuyo objetivo primordial es, la determinación de la existencia de mecanismos comunes del desarrollo compartido, con otros procesos de desarrollo morfogenéticos.