Bióloga del CONICET participa en el estudio de una planta que incorpora genes de otras especies vegetales

La transferencia horizontal de genes – una suerte de intercambio – entre especies vegetales es un fenómeno que fue descripto en forma creciente en la última década. Sin embargo, por primera vez un grupo de científicos logró demostrar que una planta, Amborella, había “capturado” el equivalente a seis genomas mitocondriales completos provenientes de otras plantas, musgos y algas.

María Virginia Sánchez Puerta, investigadora adjunta del CONICET en el Instituto de Biología Agrícola de Mendoza (IBAM, CONICET-UNCu), analiza junto a científicos de la Universidad de Indiana, Estados Unidos, el genoma mitocondrial de Amborella Trichopoda. “Es importante estudiarlo porque permite comprender mejor el mecanismo de transferencia horizontal de genes y porque es la primera vez que se encuentran en una planta genes de algas verdes”, explica.

Es única en su especie, crece solamente en Nueva Caledonia, en Oceanía y es hermana del resto de las angiospermas –plantas con flor-. Cuando surgieron las angiospermas había dos linajes y la Amborella es la única sobreviviente del grupo extinto.

El estudio publicado en diciembre de 2013 por la revista Science, indicó además que es uno de los genomas mitocondriales más grandes. Generalmente las plantas tienen un promedio de 400 mil pares de bases. Aquí se encontraron aproximadamente 5 millones de pares de bases de los cuales sólo son útiles 40 genes. Según la publicación es un caso de evolución neutral porque los genes capturados no son necesariamente funcionales.

Existen varias teorías que buscan explicar cómo hizo esta planta para capturar genomas mitocondriales completos de otras especies. El polen, insectos y hongos pudieron transportar genomas. “Otra manera es a través de las epifitas, plantas que viven sobre otras plantas y que se observan en Amborella. Una hoja o tallo pueden estar cubiertos de musgos y de líquenes. Se cree que a través de heridas en la planta penetra el ADN de los epifitos”, asegura Sánchez Puerta.

Según la investigadora, es llamativo que esta planta sólo posea ADN foráneo de organismos verdes, relativamente cercanos en términos evolutivos, y no mantiene genes de otros seres vivos que también se encuentran en contacto directo con la planta, como las bacterias u hongos. Es posible que esta selectividad esté dada por la transferencia de ADN foráneo a través de mitocondrias enteras que deben fusionarse con las mitocondrias propias de Amborella una vez dentro de la célula. La fusión de mitocondrias de organismos verdes tendría mecanismos comunes pero distintos a los de otros linajes.

La planta, según se explica en la investigación, no solo capturó los genomas completos de otras especies, sino que los preservó intactos por siglos. Esto permitiría conocer en futuros estudios características de plantas ya extintas.

“La transferencia horizontal de genes de diversas plantas, musgos y algas verdes hacia Amborella permite seguir estudiando y entendiendo cómo se recombinan los genomas al fusionarse células de dos plantas distintas, algo característico de Amborella“, concluye Sánchez Puerta.