Científicos descifran código de ADN de 300 millones de años en plantas

Viernes 13 - 07:50

Un equipo internacional de investigadores ha identificado alrededor de 2,3 millones de secuencias de ADN ancestrales que actúan como instrucciones genéticas ocultas en los genomas de las plantas. Algunas de estas secuencias reguladoras se han conservado durante casi 300 millones de años de evolución. Los resultados, publicados el 12 de marzo en la revista Science, constituyen el mapa más completo hasta ahora del ADN regulador conservado en plantas y podrían ayudar a desarrollar cultivos más resistentes.

Durante décadas, los botánicos se enfrentaron a un enigma. Muchas especies vegetales desarrollan hojas, tallos y flores siguiendo patrones muy similares, pero las instrucciones genéticas comunes que controlan estos procesos eran difíciles de identificar. A diferencia de los genomas animales, donde los elementos reguladores antiguos están bien documentados, los genomas vegetales sufren constantes duplicaciones, reorganizaciones y cambios estructurales que dificultan detectar estas secuencias.

Para resolver este problema, los científicos crearon una herramienta informática llamada Conservatory. El proyecto fue dirigido por el profesor Idan Efroni de la Universidad Hebrea de Jerusalén, el profesor Zachary Lippman del Cold Spring Harbor Laboratory y la profesora Madelaine Bartlett de la Universidad de Cambridge.

Con esta herramienta, los investigadores analizaron 314 genomas pertenecientes a 284 especies vegetales. Conservatory funciona ensamblando gradualmente fragmentos genómicos y comparando secuencias similares entre especies cada vez más distantes. Este método permitió superar el ruido genómico que durante años había impedido identificar los elementos reguladores más antiguos.

El estudio detectó aproximadamente 2,3 millones de secuencias conservadas que no codifican proteínas. Más de 3.000 de ellas se originaron incluso antes de la aparición de las plantas con flores. Las secuencias reguladoras más antiguas se encuentran agrupadas cerca de genes responsables de la arquitectura básica de las plantas, especialmente los pertenecientes a la familia genética HOMEOBOX.

Las pruebas experimentales confirmaron su importancia. Cuando los científicos introdujeron mutaciones en algunas de estas secuencias ancestrales, las plantas desarrollaron graves anomalías en su crecimiento. Esto demuestra que no se trata de restos evolutivos inactivos, sino de elementos que siguen siendo esenciales para el desarrollo vegetal.

El hallazgo podría tener efectos directos en la agricultura y la seguridad alimentaria. Muchos rasgos de los cultivos dependen no solo de los genes, sino también de cómo se regulan. Según Lippman, el estudio abre nuevas oportunidades para mejorar características agrícolas con mayor precisión.

La base de datos Conservatory ya está disponible públicamente e incluye numerosas especies cultivadas junto con sus parientes silvestres. Los investigadores creen que esta herramienta permitirá avanzar en la selección de precisión y en la biología sintética para desarrollar cultivos más productivos y resistentes a la sequía, ajustando los mecanismos reguladores que controlan la actividad de los genes.

Efroni destacó que, a pesar de cientos de millones de años de reorganización genética, la lógica fundamental que regula el desarrollo de las plantas se ha mantenido sorprendentemente estable.