Las plantas protegerían sus células madre ante las mutaciones, igual que los animales hacen con sus células germinales

El roble de Napoleón, en la Universidad de Lausana, presenta pocas mutaciones de una sola «letra» en su genoma. [Abaddon1337 / CC BY-SA 4.0]

El imponente roble de Napoleón, de 234 años, ubicado en el campus de la Universidad de Lausana, ha resistido tormentas meteorológicas y políticas. El árbol era joven cuando las tropas de Napoleón pasaron por la ciudad en 1800, y se ha convertido en un majestuoso hito de la ciudad. Pero, sorprendentemente, en el tiempo transcurrido desde entonces su genoma ha permanecido en gran medida invariable.

Investigadores de la mencionada universidad dirigidos por Philippe Reymond han descubierto esta inesperada estabilidad después de secuenciar el genoma de diferentes ramas del árbol. Su trabajo, recién prepublicado en bioRxiv, se une a un creciente número de datos que indican que las plantas logran proteger sus células madre frente a las mutaciones. La estrategia le resulta de gran utilidad al árbol porque le permite mantenerse saludable a lo largo de su vida, que puede alcanzar cientos de años.

Si las plantas fueran acumulando cada vez más mutaciones, al final morirían por un exceso de ellas, comenta Cris Kuhlemeier, biólogo vegetal de la Universidad de Berna que no ha participado en el estudio.

Cada vez que una célula se divide, pueden surgir mutaciones debido a los errores cometidos durante la replicación del genoma. Los animales protegen sus células reproductoras frente a las mutaciones al aislarlas del resto ya en las primeras fases del desarrollo. Estas células, que conforman la línea germinal, siguen una trayectoria de desarrollo distinta y se caracterizan por presentar una baja tasa división celular.

Sin embargo, las plantas carecen de una línea germinal. El grupo de células madre que da lugar a la parte reproductora de las flores también genera los tallos y las hojas. Debido a ello, se pensaba que las células madre acumularían muchas mutaciones, y que las nuevas ramas en la parte superior de un árbol longevo serían notablemente diferentes de las inferiores.

Philippe Reymond y su equipo decidieron comprobar esa hipótesis en el preciado roble de su universidad. Secuenciaron el genoma foliar de las ramas más bajas (las más antiguas) y de las más altas (las más jóvenes) y registraron el número de cambios de un único nucleótido en el ADN (los nucleótidos corresponden a las «letras» de la molécula de ADN).

Descubrieron así que el número de cambios era mucho menor de lo que se esperaría sobre la base del número estimado de divisiones celulares que se habían producido entre la rama inferior y la superior.

Todavía es pronto para saber hasta qué punto el fenómeno se halla generalizado en las plantas. Algunos investigadores ajenos al estudio advierten que el reciente trabajo se centró en un solo tipo de mutación, y no se examinaron otras, como el ADN eliminado. Además, se aplicó un fuerte filtro para suprimir el ruido de fondo en los datos de secuenciación del genoma, con lo que algunas mutaciones podrían haber pasado inadvertidas.

A Kuhlemeier los resultados le ofrecen una nueva perspectiva: «Siempre había pensado en un árbol no como un organismo, sino como un conjunto de organismos con diferentes genomas, como una colonia», apunta. Numerosos ecólogos compartían esa idea, pero ahora están comenzando a cuestionarla.

—Heidi Ledford/Nature News

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con el permiso de Nature Research Group

Referencia: «Low rate of somatic mutations in a long-lived oak tree». N. Sarkar et al., prepublicado en bioRxiv.

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