Cuando una planta desarrolla una ra\u00edz, no solo necesita producir nuevas c\u00e9lulas, sino tambi\u00e9n organizarlas en los lugares correctos para formar tejidos y estructuras especializadas. Este proceso, conocido como organog\u00e9nesis, depende de dos circuitos que deben funcionar al un\u00edsono: por un lado, las se\u00f1ales gen\u00e9ticas que indican a cada c\u00e9lula qu\u00e9 tipo de c\u00e9lula debe ser; por otro, el ciclo celular, que controla cu\u00e1ndo y c\u00f3mo las c\u00e9lulas se dividen.<\/p>\n
Tanto en animales como en plantas se sabe que el momento del ciclo celular en el que una c\u00e9lula recibe las se\u00f1ales gen\u00e9ticas puede condicionar su destino. Tambi\u00e9n se sabe que existe una estrecha relaci\u00f3n entre patrones de desarrollo y divisi\u00f3n celular.<\/p>\n
El ciclo celular tiene varias etapas. Una de ellas, la fase G1, es como un periodo estrat\u00e9gico: la c\u00e9lula crece y se prepara para duplicar su ADN. Sin embargo, no todas las c\u00e9lulas atraviesan la fase G1 con la misma velocidad. Las diferencias en el tiempo que pasan en esta etapa pueden condicionar la velocidad de crecimiento de la ra\u00edz de las plantas, adem\u00e1s de la capacidad de las c\u00e9lulas para responder a da\u00f1os en el material gen\u00e9tico.<\/p>\n
Si bien en animales se conocen los mecanismos gen\u00e9ticos que regulan estos procesos, en plantas a\u00fan no se han comprendido con detalle. Esta carencia de conocimiento se debe, en gran medida, a las dificultades para determinar la din\u00e1mica del ciclo celular en un \u00f3rgano en crecimiento.<\/p>\n
Un estudio reciente, publicado en Nature Plants<\/em> y dirigido por Crisanto Guti\u00e9rrez y B\u00e9n\u00e9dicte Desvoyes en el Centro de Biolog\u00eda Molecular Severo Ochoa (CBM, CSIC-UAM) en colaboraci\u00f3n con Krzysztof Wabnik (Centro de Biotecnolog\u00eda y Gen\u00f3mica de Plantas, CBGP-UPM-INIA\/CSIC), arroja luz sobre este enigma. El trabajo, utilizando la planta modelo Arabidopsis thaliana<\/em> y una nueva herramienta clave desarrollada por el grupo del CBM, revela que un gradiente de duraci\u00f3n de la fase G1 act\u00faa como un reloj interno durante el crecimiento de la ra\u00edz.<\/p>\n Los investigadores combinaron gen\u00e9tica, microscop\u00eda de c\u00e9lulas vivas y modelos matem\u00e1ticos espaciotemporales para descubrir los mecanismos gen\u00e9ticos que regulan las transiciones clave del desarrollo en la ra\u00edz. Los resultados mostraron que las c\u00e9lulas no comparten un mismo reloj: cerca de la frontera del meristemo (la zona que marca el l\u00edmite donde las c\u00e9lulas dejan de dividirse y empiezan a especializarse), la fase G1 dura apenas 2 horas, mientras que en las c\u00e9lulas descendientes inmediatas de las c\u00e9lulas madre, puede extenderse m\u00e1s de 20 horas.<\/p>\n Crisanto Guti\u00e9rrez, investigador del CBM, explica que \u201ceste reloj est\u00e1 controlado por una red gen\u00e9tica que implica genes de desarrollo como los genes PLETHORA (PLT), conocidos por mantener la identidad de c\u00e9lulas madre en las ra\u00edces, y genes reguladores de ciclo celular como los que codifican las prote\u00ednas RETINOBLASTOMA-RELATED1 (RBR1) y KIP RELATED PROTEIN 5 (KRP5)\u201d.<\/p>\n El gradiente temporal de la fase G1 no existe en estadios tempranos del desarrollo de las ra\u00edces laterales, sino que aparece m\u00e1s tarde, lo que sugiere que forma parte de un programa temporalmente regulado. Adem\u00e1s, en plantas mutantes en las que el gradiente se hab\u00eda eliminado, las ra\u00edces mostraron mayor sensibilidad a da\u00f1os en el ADN. Esto sugiere que una fase G1 prolongada protege a las c\u00e9lulas m\u00e1s cercanas al centro organizador de la ra\u00edz, zona clave ya que regula a las c\u00e9lulas madre.<\/p>\n El trabajo describe por primera vez un gradiente de duraci\u00f3n de G1 en un \u00f3rgano en desarrollo. Adem\u00e1s, \u201cestos hallazgos no solo aportan un nivel adicional de comprensi\u00f3n sobre c\u00f3mo las plantas coordinan crecimiento y diferenciaci\u00f3n, sino que tambi\u00e9n abren la puerta a aplicaciones pr\u00e1cticas: ajustar este reloj podr\u00eda ayudar a dise\u00f1ar cultivos con ra\u00edces m\u00e1s resistentes y eficientes en la absorci\u00f3n de recursos\u201d, explica B\u00e9n\u00e9dicte Desvoyes, investigadora del CBM.<\/p>\n En definitiva, las ra\u00edces no solo crecen siguiendo un plan gen\u00e9tico, sino tambi\u00e9n midiendo el tiempo con un reloj interno. Un reloj que, gracias a la acci\u00f3n de genes clave, asegura que cada c\u00e9lula se divida en el momento oportuno y que la planta crezca de forma ordenada y resiliente.<\/p>\n <\/p>\n Referencia<\/p>\nUn reloj gen\u00e9tico altamente regulado<\/h3>\n