Tema: Biologia

Entendiendo a los cloroplastos: pequeñas máquinas verdes
Traductor: Sabina Domené
Fuente: Biomednet

Para la mayoría de nosotros las plantas con hojas rayadas simplemente ofrecen otro tipo de decoración para interiores. Pero para algunos genetistas, las plantas con hojas rayadas, y hasta las hojas completamente amarillas o blancas, ofrecen una posibilidad de estudio del desarrollo y funcionamiento de los cloroplastos. Los cloroplastos son organelas muy pequeñas que se encuentran dentro de las células de plantas, le otorgan a las plantas su color verde y juegan un papel crucial en la fotosíntesis, el proceso por el cual se obtiene energía a partir de la luz solar.

“El desarrollo de los cloroplastos no es simple y es clave en el crecimiento de las plantas,” dice David Stern del Instituto Boyce de la Universidad de Cornell en Ithica, Nueva Cork. “Queremos estudiar como nace un cloroplasto.”
Stern y sus colegas han recolectado mas de 2000 plantas de maiz con hojas anormalmente coloridas; esperan poder identificar 500 plantas anormales más. Estas plantas muy probablemente son el resultado de mutaciones en sus cloroplastos. Los científicos pueden utilizar estas plantas mutantes para identificar la mutación genética que produce un fenotipo particular, o característica observable, o pueden rastrear muchas plantas en búsqueda de mutaciones en un gen particular de interes, dice Stern.
Stern y sus colegas están recolectando información acerca de los patrones de ARN de una subclase de las mutantes y estan armando bibliotecas bacteriales que contienen el ADN nuclear. Para cada mutante, los científicos obtienen de esta forma una idea de que proteínas dentro del cloroplasto son importantes en el proceso de fotosíntesis. (Las plantas amarillas y blancas no contienen proteínas fotosintéticas, asi que estas plantas no son caracterizadas de esta forma).

Entre las mutantes, aproximadamente el 23 % parece tener mutaciones en solo uno de los cinco tipos de proteínas fotosintéticas, dice Stern. Otro 21 % tiene mutaciones en los cinco tipos de proteínas y cerca del 40 % tiene mutaciones en alguna combinación de estas proteinas. Del resto de las plantas estudiadas, el 7 % tiene mutaciones en la membrana tilacoidea del cloroplasto y 9 % no tiene ninguna deficiencia proteica.
Siguiendo la charla de Stern, Robert k. Cansen de la Universidad de Texas en Austin comentó su trabajo que intenta comparar los cloroplastos de las diferentes plantas. Eventualmente, él y sus colegas planean secuenciar el genoma de 55 cloroplastos que derivan de los principales linajes de plantas centrándose en 4 grupos: campanulaceae, coniferas, geraniaceae y plantas no fotosintéticas.

Hasta ahora, Cansen dice, su equipo ha secuenciado los cloroplastos de Nuphar, Ranunculus y Trachelium. Jansen dice que sus estudios confirman resultados anteriores sobre cloroplastos ya que descubrieron que los cloroplastos de Trachelium están altamente reordenados y mezclados comparados con los de las plantas de tabaco. Los cloroplastos de tabaco muestran una disrupción de los operones, secuencias génicas repetitivas y evidencia de transposición. En última instancia, la secuenciación y comparación de los genomas de distintos cloroplastos permitirá el entendimiento del crecimiento y desarrollo de plantas de semillas y la evolución molecular de las especies estudiadas, dice Jansen.
“Toda la vida se remonta al cloroplasto (porque toda la energía proviene de la fotosíntesis) y sin embargo sabemos muy poco acerca de la interacción entre el genoma del cloroplasto y los genomas nucleares, “dice Michael J. Havey del Departamento del Servivio de Investigación de Agricultura de Estados Unidos de la Universidad de Wisconsin. El proyecto del genoma del cloroplasto iluminaría esta importante cuestión, él dice.