Investigadores de todo el mundo están trabajando para descifrar los genomas de las plantas. El conocimiento detallado de los procesos bioquímicos de las plantas puede proporcionar importantes contribuciones a la agricultura, la protección del medio ambiente y la medicina.
por Leibniz Universität Hannover
Un equipo de investigadores de la Universidad Leibniz de Hannover (LUH) ha logrado obtener información sobre el genoma del muérdago europeo, Viscum album. El muérdago es una planta con flores de hoja perenne semiparásita que crece en las ramas de varios árboles y se caracteriza por un ciclo de vida muy especial. Además, el muérdago es conocido por sus compuestos secundarios especiales, que se utilizan en el tratamiento de numerosas enfermedades. Sin embargo, el genoma del muérdago no ha podido ser analizado hasta el momento debido a su tamaño excepcional.
Para analizar el genoma del muérdago, los científicos de Lucie Schröder, el Dr. Hans-Peter Braun y el Dr. Helge Küster del Instituto de Genética Vegetal de LUH utilizaron un truco: el genoma, que consiste en ADN, no se analizó directamente. En cambio, las transcripciones del genoma (ARN), que codifican las proteínas del muérdago, se aislaron y transcribieron en ADN usando enzimas. Las moléculas de ADN más cortas resultantes podrían luego someterse a un análisis de secuencia sistemático.
De esta manera, los investigadores pudieron determinar más de 39.000 secuencias de genes de muérdago y predecir las secuencias de proteínas correspondientes . Por primera vez, lograron hacer un inventario sistemático de qué proteínas y, por lo tanto, enzimas se encuentran en el muérdago y qué vías metabólicas puede realizar esta planta. Entre ellos se encuentran numerosas enzimas conocidas que generalmente son importantes para los procesos vitales de las plantas, pero también proteínas especiales del muérdago, como las viscotoxinas y las viscolectinas, que se considera que poseen un potencial medicinal significativo. Además, los investigadores pudieron demostrar que el ADN de las secciones codificantes de proteínas del genoma del muérdago se caracteriza por una estabilidad particularmente alta en comparación con el ADN de otras plantas con flores .. Esto podría contribuir a las propiedades de resistencia al estrés del muérdago.
«Podemos aprender mucho del estudio de parásitos y semiparásitos, ya que no tienen que llevar a cabo todos los procesos vitales por sí mismos», explica el Dr. Hans-Peter Braun. «Si faltan ciertas estructuras, queda más claro para qué sirven y cómo funcionan exactamente». El muérdago, por ejemplo, tiene un mecanismo respiratorio especial. El estudio de este mecanismo también podría contribuir a una mejor comprensión de las disfunciones de la cadena respiratoria en humanos y animales durante las enfermedades.
Los resultados del proyecto de investigación fueron publicados recientemente en la revista científica británica The Plant Journal . El proyecto puede verse inicialmente como el comienzo de una caracterización molecular sistemática del muérdago , ya que hasta el momento solo se ha podido evaluar una pequeña parte de las secuencias de ADN determinadas. Para fomentar más análisis, se ha creado una base de datos pública en la que se puede acceder a más de 39.000 secuencias de genes. Los investigadores anticipan que el uso de esta base de datos promoverá en gran medida futuras actividades de investigación relacionadas con esta extraordinaria planta. La base de datos está disponible en viscumalbum.pflanzenproteomik.de/
