Una planta que nunca muere revela sus secretos genéticos

Hace aproximadamente 86 millones de años, después de un error en la división celular, todo el genoma de la wieluchia se duplicó durante un período de sequía aumentada y prolongada en la región, tal vez formando el desierto de Namib. Tao Wan, botánico del Jardín Botánico Fairy Lake en Shenzhen, China, y autor principal del estudio. Dijo que el “estrés extremo” a menudo se asocia con eventos de duplicación del genoma.

El Dr. Leech, coautor del estudio, agregó que los genes duplicados también se liberan de sus funciones originales, asumiendo potencialmente nuevas funciones.

Sin embargo, el Dr. Wan dijo que obtener más material genético tiene un costo. “La actividad principal de la vida es la replicación del ADN, por lo que si tienes un genoma grande, realmente se necesita energía para mantener la vida”, especialmente en un entorno tan duro.

Para empeorar las cosas, una gran cantidad del genoma de Willwichia son secuencias de ADN autorreplicantes “no significativas” llamadas transposones inversos. Ahora esta basura debe ser replicada y reparada ”, dijo el Dr. Leech.

Los investigadores detectaron una “explosión” de actividad de transposones hace 1 a 2 millones de años, probablemente debido al aumento del estrés por temperatura. Pero para contrarrestar esto, el genoma de Willwichia experimentó extensos cambios genéticos que silenciaron el ADN no deseado, a través de un proceso llamado metilación del ADN.

El Dr. Wan dijo que este proceso, junto con otras fuerzas selectivas, ha reducido significativamente el volumen y el costo del mantenimiento activo de la biblioteca de ADN de replicación de Welwitschia, dándole “un genoma eficiente y de bajo costo”.

El estudio también encontró que la wielwichia tiene otras modificaciones genéticas ocultas en sus hojas.

La hoja promedio de una planta crece desde la parte superior de la planta o desde la parte superior de su tallo y ramas. El Dr. Wan dijo que la punta original de la wieluchia de crecimiento muere y, en cambio, las hojas fluyen desde un área débil de la anatomía de la planta llamada tejido basal, que proporciona a la planta nuevas células. Una gran cantidad de copias o una mayor actividad de algunos genes involucrados en el metabolismo eficiente, el crecimiento celular y la resistencia al estrés en esta región pueden ayudar a que esta región continúe creciendo bajo un estrés ambiental severo. En un mundo cada vez más cálido, las lecciones genéticas proporcionadas por Wielwichia pueden ayudar a los humanos a cultivar cultivos más duros y menos sedientos.