Mecanismo detrás de la longevidad extrema en algunas plantas
WIKIMEDIA, CARL DAVIES, CSIROEn comparación con los humanos’ Una vida útil de un siglo, algunas plantas, en particular las de hoja perenne, tienen la capacidad de vivir durante un tiempo excepcionalmente largo, incluso milenios. En un estudio publicado en Current Biology hoy (5 de mayo), científicos de la Universidad de Berna en Suiza presentan evidencia de un mecanismo potencial que podría ayudar a explicar algunas plantas&rsquo. longevidad eterna: divisiones mínimas de células madre para evitar la «fusión mutacional».
El equipo se concentró en la formación de meristemas axilares (células madre que dan lugar a ramas) en Arabidopsis thaliana y tomate, encontrando pocas divisiones celulares entre el meristemo apical ubicado en la parte superior de una planta y los meristemos axilares. Con tan poca proliferación, hay menos oportunidades de acumular mutaciones genéticas potencialmente dañinas en las células somáticas que podrían matar al organismo, razonaron los autores.
«En otras palabras, el envejecimiento de los meristemas no es un problema para las plantas perennes». ; dijo Sergi Munné; Bosch, fisiólogo de plantas en la…
Es un artículo muy interesante sobre la preservación de la integridad de la línea de células germinales, dijo Larry Noodn, biólogo de plantas y profesor emérito de la Universidad de Michigan. Si determina la longevidad, eso puede ser un asunto diferente.
El equipo de investigación, dirigido por Cris Kuhlemeier, que estudia el desarrollo de plantas en la Universidad de Berna, desarrolló una técnica de imagen para rastrear las células meristemáticas a lo largo del tiempo. Descubrió que las células del meristemo apical de las que se forma el meristemo axilar se dividían solo de siete a nueve veces antes de establecer el meristemo axilar.
En el tomate, dijo Kuhlemeier, resulta que todas las células alrededor están produciendo muchas divisiones celulares para formar hojas y tallos, pero pocas células están destinadas a convertirse en el meristemo axilar. . . . Esos realmente no dividen. (Consulte Building Bigger Beefsteaks, The Scientist, junio de 2015).
Es un hermoso trabajo, escribió Rob Lanfear de la Universidad Macquarie en Australia en un correo electrónico a The Científico. Si lo mismo es cierto en otras especies, los resultados sugieren que la mayoría de las plantas tienen algo parecido a la línea germinal en los animales, agregó Lanfear, quien no participó en el trabajo. Es decir, las plantas parecen apartar algunas células de tal manera que minimizan la cantidad de mutaciones que acumulan.
Luego, Kuhlemeier y sus colegas extrapolaron lo que observaron para predecir cómo se desarrollaría esto en las ramas de árboles. Una mutación en una célula madre apical puede fijarse en un meristema axilar resultante (y, por lo tanto, en la rama que crece a partir del meristemo), pero la mutación no se extendería a todas las ramas del árbol porque surgen de diferentes meristemos. Entonces, un árbol es una colección de meristemas y cada uno es genéticamente individual, dijo Kuhlemeier.
Tal biología permite que el árbol maximice la heterogeneidad genética entre sus ramas; tal vez una rama podría tener la capacidad de resistir un patógeno mientras que otra sucumbe a él. De esa manera, una planta podría desarrollar una vida útil formidable.
Kuhlemeier dijo que los resultados de su equipo aún deben validarse.
Un proyecto en curso en Suiza podría brindar datos empíricos para probar la hipótesis de los grupos. Philippe Reymond, de la Universidad de Lausana, encabeza el proyecto Napoleome, un esfuerzo por secuenciar el genoma completo de un roble de 238 años en el campus. El equipo de Reymonds ha secuenciado dos genomas, tomados de diferentes partes del árbol, para ver cuántas mutaciones están presentes y si estos sitios distantes comparten alguna mutación.
Esta es una hipótesis atractiva, dijo Reymond sobre la idea de Kuhlemeiers. en la heterogeneidad de las ramas. Esto es lo que estábamos probando básicamente con nuestro proyecto. . . . Nadie tiene idea de cuántas mutaciones somáticas hay en un árbol viejo que ha vivido en el exterior durante más de 200 años.
Si este mecanismo para limitar las mutaciones somáticas se seleccionó evolutivamente para aumentar la longevidad o proteger la línea germinal. sigue siendo una pregunta abierta, y una que sería muy difícil de responder, dijo Lanfear.
Para Noodns, es posible que las observaciones de los investigadores del meristema constituyan un mecanismo para el mantenimiento de la vida útil, pero es probable que no sea así. el único mecanismo. La relación de la acumulación de mutaciones con el envejecimiento y la muerte no está clara, dijo.
A. Burian et al., Los patrones de división de células madre contribuyen a la longevidad de las plantas, Current Biology 26:1-10, 2016.
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