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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Piratas genéticos de las plantas, nematodos. Hablamos con Carmen Fenoll Comes.

Piratas genéticos de las plantas. - Hablando con Científicos podcast. - CienciaEs.com

Las plantas son seres fascinantes que han seguido todos los pasos de la escala evolutiva. Para su estudio, los científicos escogen unas pocas especies, “especies modelo”, en las que vuelcan todo su esfuerzo para profundizar en el conocimiento de los seres vivos. “Si cada científico estudiase una especie diferente de animal o de planta, no habríamos progresado como lo hemos hecho” – dice Carmen Fenoll, Investigadora en el Departamento de Ciencias Ambientales en la Facultad de Ciencias Ambientales y Bioquímica de la Universidad de Castilla La Mancha, Toledo . La biología ha progresado tanto porque, al concentrar el esfuerzo investigador en unos pocos modelos, lo que se aprende en un laboratorio puede ser compartido y completado por otro. “Como sujetos de laboratorio, las plantas son muy manejables, no sangran, no gritan, no se escapan mientras se las investiga y, además, son preciosas” – comenta Carmen Fenoll.

La estrella de los modelos de plantas de laboratorio es, sin lugar a duda, Arabidopsis thaliana. Se trata de una especie herbácea, de pequeño porte, que tiene un ciclo de vida corto, lo que permite que en tres meses se complete el ciclo vital desde que germina una semilla hasta que se forma una planta adulta. A estas ventajas, que permiten a los laboratorios criarla, mantenerla y almacenarla con un bajo coste, se añade el tamaño de su genoma, de 125 millones de pares de bases (Mb), en el que se agrupan aproximadamente 25.500 genes. Esto facilita mucho en el estudio genético, frente a otras plantas como, por ejemplo, el maíz, cuyo genoma tiene 2.300 millones de bases y un tamaño cercano al genoma humano. A pesar de las desventajas del maíz, que es una planta mucho más grande y por lo tanto requiere más espacio, fue la especie que permitió a Bárbara Mc Clintock, la madre de la genética moderna, descubrir cómo los genomas se adaptan a circunstancias extraordinarias, cambiando de posición algunas de sus partes durante la división celular. Otros modelos vegetales utilizados en laboratorios son escogidos por distintos motivos, el tomate, por ejemplo, es útil para estudiar el genoma de las plantas que dan frutos carnosos y el chopo permite investigar las plantas leñosas.
Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Las plantas tienen enemigos naturales que, bien en forma de enfermedad o parasitismo, interaccionan con ellas. Carmen Fenoll y su grupo de investigación estudia las interacciones que se producen entre los nematodos endoparásitos y las plantas. Estos nematodos son gusanos diminutos con un poder impresionante sobre el genoma de las plantas. Sabemos que el genoma de un ser vivo es como una biblioteca que almacena toda la información necesaria para que ese individuo se desarrolle y complete su ciclo vital. Sin embargo, a lo largo del desarrollo de la planta, cada célula, en función de su cometido, tan sólo mantiene activos unos pocos genes y mantiene en silencio el resto. Así, las células de distintos órganos, sea en la raíz, el tallo o las hojas, son diferentes entre sí porque en ellas solamente unos genes muy concretos están activos, aunque conserven el genoma completo. En una planta sana, los cambios de lectura de los distintos genes a medida que la planta se desarrolla, siguen unas pautas determinadas controladas por ciertos genes rectores. Sin embargo, algunos nematodos infectan las raíces de las plantas y tienen la habilidad de piratear este complejo mecanismo genético. No modifican le genoma de las células pero sí su actividad, despiertan ciertos genes dormidos y desactivan otros, alterando así el comportamiento de las células de la planta hasta convertirlas en esclavas del parásito. Estas células cuya función ha sido alterada fabrican nutrientes para alimentar al gusano, en lugar de hacerlo para la planta. El conocimiento del genoma de las plantas y la identificación de las funciones de los genes implicados en el proceso de infección por nematodos abre caminos nuevos para el control de plagas.

Otro campo de estudio de Carmen Fenoll y su equipo es el desarrollo de los estomas de las plantas. Los estomas son unas aberturas diminutas en la epidermis de las hojas por las que las plantas intercambian agua y dióxido de carbono con el exterior. El número de estomas de cada planta varía en respuesta a los factores ambientales, como la abundancia o escasez de agua o los cambios de temperatura. El equipo de investigación analiza el genoma para descubrir en él los genes y los circuitos genéticos que intervienen en la formación de los estomas y en la cantidad que la planta genera en función de las condiciones ambientales. Este conocimiento es fundamental para determinar la capacidad de adaptación de las plantas a circunstancias cambiantes como las provocadas por el cambio climático en el que estamos inmersos.

Os invito a escuchar a Carmen Fenoll , Catedrática de Fisiología Vegetal en la Facultad de Ciencias del Medio Ambiente y Bioquímica de la Universidad de Castilla-La Mancha, en Toledo y directora del Grupo de Biotecnología y Biología Molecular de Plantas.


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