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Silenciamiento génico, un aspecto fundamental en la adaptación de plantas

El Dr. Pablo Manavella es investigador del CONICET en el Instituto de Agrobiotecnología del Litoral, de Santa Fe.


Foto: Alberto Perezlindo / CONICET Santa Fe

 

El Dr. Pablo Manavella es investigador del CONICET  en el Instituto de Agrobiotecnología del Litoral (IAL/CONICET/UNL), de Santa Fe. Los resultados que obtiene podrían aplicarse como herramientas biotecnológicas para el mejoramiento vegetal.

“Mi trabajo se enmarca en la gran área de la biología celular y molecular de plantas, y en particular en regulación génica, es decir, en el estudio de los procesos que afectan la expresión de un gen y, por lo tanto, la abundancia de sus productos funcionales. En lo específico, mis líneas de investigación exploran eventos de regulación de la expresión génica mediados por moléculas llamadas micro ARNs. Éstas son capaces de reconocer genes blancos en el genoma, y cuando esto ocurre se “dispara” una serie de eventos celulares que llevan a la degradación de esos genes, y si tenemos un gen que se está expresando en un lugar o momento que no corresponde, estas moléculas tienen la capacidad de eliminarlo (silenciarlo)”, explica.

¿Cuál es el valor de esas moléculas respecto de las plantas?

Son fundamentales porque regulan múltiples etapas del desarrollo. Por ejemplo, pueden modular cuándo la planta pasa de un estado vegetativo a reproductivo, es decir, empieza a florecer; “orquestan” los eventos que llevan a que las hojas y distintos órganos tengan la forma que tienen, y muchos más. Una de sus características principales es que permiten “apagar” genes muy velozmente posibilitando que la planta se adapte al medio que la rodea. Los vegetales no pueden escapar -como los animales- de una situación desfavorable y tienen que adaptarse a ésta con rapidez. En mi grupo estudiamos los mecanismos de producción de estas moléculas y no tanto sus funciones particulares. La producción de estas moléculas depende de una vía de síntesis muy particular y no del todo conocida. Tratamos de entender cuáles son los mecanismos y las proteínas involucradas, qué condiciones ambientales o fisiológicas influyen y modulan la producción de estas moléculas, todo lo cual repercute de gran forma en la vida de la planta. Tanto es así que si se interrumpe la generación de estos microARN, la planta muere. Con un sentido “biotecnológico” queremos usar la “maquinaria” de biosíntesis de microARNs bloqueando o aumentando algunos microARNs para poder darle a la planta algún beneficio a nivel fisiológico, aprovechando su capacidad de regular genes.

¿De qué planta se trata?

Nosotros usamos como sistema modelo plantas llamadas Arabidopsis thaliana (de Eurasia) porque es fácil trabajar con ellas. Tienen un genoma relativamente chico, de secuencias conocidas; existe un amplio banco de mutantes (lo que nos permite obtener plantas a las que les falten distintas proteínas y ver qué efectos causa esa falta), y tiene un ciclo vital corto (dos meses). También tenemos líneas de investigación en plantas de girasol donde, por ejemplo, encontramos un microARN que regula el comportamiento de la planta cuando está sometida a altas temperaturas. En este sentido, una falla en la regulación mediada por este microARN lleva a que las plantas mueran a temperaturas que, en casos normales, no las afectarían.

 (*) Nacido en Justiniano Posse (Cba.), es Bqco. (UNC), Dr. en Ciencias Biológicas (UNL, con una beca de CONICET) y realizó un posdoctorado en el Instituto Max Planck para Biología del Desarrollo (Tübingen, Alemania), del cual forma parte.

Entrevistó: Lic. Enrique A. Rabe (ÁCS/ Conicet Santa Fe).