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(Noticias de Nanowerk) La investigación que explora el misterio de cómo las células de una sola planta pueden regenerarse en plantas enteras se beneficiará de un nuevo protocolo de cultivo desarrollado por los científicos de RIKEN (la celula vegetal«La activación transcripcional de la biosíntesis de auxina impulsa la reprogramación del desarrollo de células diferenciadas»).
Algunas plantas tienen naturalmente la notable capacidad de producir una planta completamente nueva a partir de una sola célula que no es ni un espermatozoide ni un óvulo. Pero los científicos pueden convertir ciertos tipos de células de algunas plantas en células capaces de transformarse y regenerarse en nuevos tipos de células y, finalmente, en una planta completa.
Sin embargo, solo lo logran esporádicamente porque carecen de protocolos claros para controlar el proceso. Dichos protocolos podrían conducir a una mejor comprensión de los procesos moleculares que subyacen a la transformación de células aisladas en plantas, con implicaciones para el fitomejoramiento.
Ahora, Keiko Sugimoto del Centro RIKEN para la Ciencia de los Recursos Sostenibles y sus colaboradores han creado un protocolo que reprograma de forma reproducible las células «protoplastos» para volver a entrar en el ciclo celular y someterse a la división celular.
![Una fotomicrografía de escaneo láser confocal de un protoplasto de planta de tabaco](https://www.nanowerk.com/news2/biotech/id61801_1.jpg)
Los protoplastos no ocurren naturalmente en las plantas; Más bien, se forman cuando los científicos eliminan la pared celular de ciertas células vegetales aisladas y las transforman de un estado diferenciado a uno menos diferenciado, al igual que las células madre en los mamíferos. El nuevo protocolo reprogramó de forma estable los protoplastos derivados de las células del mesófilo de la hoja para que se regeneraran en brotes de plantas.
«Es difícil hacerlo bien porque los protoplastos son muy delicados porque carecen de paredes celulares; necesitan suficiente estrés para iniciar la reprogramación, pero mueren si los dañas demasiado», explica Sugimoto. «Nuestro sistema indujo de manera estable la reprogramación del 2 al 5% de los protoplastos, lo que nos ayudará a descubrir los mecanismos moleculares subyacentes de este proceso».
El equipo descubrió un papel crucial que desempeña la hormona vegetal auxina en la activación de la división celular. «Un hallazgo importante y la mayor sorpresa para nosotros fue que los protoplastos tienen que producir nueva auxina para reiniciar la división celular, aunque se cultiven en un medio que contenga auxina sintetizada artificialmente», dice Sugimoto.
Los investigadores también identificaron algunos de los genes y moléculas posteriores implicados en el inicio de la división celular una vez que se sintetiza la auxina en el protoplasto.
Sin embargo, quedan muchas preguntas. Por ejemplo, ¿qué tan estrechamente está relacionada la reprogramación de protoplastos con la síntesis de auxinas? ¿Qué otros procesos moleculares están involucrados? ¿Y qué impulsa la transformación de una célula madura aislada en una célula menos diferenciada capaz de regenerar plantas enteras?
«Responder a estas preguntas podría permitirnos regenerar plantas editadas con genoma y libres de transgenes a partir de protoplastos», dice Sugimoto.
También podría afectar a los animales. «Las plantas son relativamente buenas para regenerar un cuerpo completo a partir de una sola célula diferenciada, pero la mayoría de los animales no pueden», dice Sugimoto. «Esperamos que la comprensión de cómo las células vegetales hacen esto ayude a descubrir por qué las células animales no pueden hacerlo».
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