2004 - Instituto de Biotecnología - UNAM

Instituto de Biotecnología UNAM Instituto de Biotecnología UNAM Instituto de Biotec Principal Indice
Grupo de la Dra. Gladys Iliana Cassab
M ECANISMOS DE DESARROLLO Y FISIOLOGIA DE
RAICES DE PLANTAS SUPERIORES
Mecanismos de desarrollo que controlan la respuesta de las
raíces al ambiente . La mayoría de las plantas están
literalmente ancladas al suelo mediante sus raíces y al no tener
ojos, nariz u orejas, ni sistemas tan elaborados de comunicación
intercelular similares a las redes neuronales de animales,
dependen de sistemas de transducción de señales que funcionan predominantemente a nivel celular.
Estos permiten que la planta completa responda a diferentes señales ambientales. En el suelo, por
ejemplo, las raíces deben de encontrar agua y nutrientes; también, requieren esquivar obstáculos y
percibir luz y gravedad. Para ello cuentan con la cofia, la parte más terminal de la raíz, que funciona
como un cerebro muy primitivo, ya que sus células presentan una gran sensibilidad a diversos estímulos
externos, los transmiten a la raíz y tienen el poder de dirigir su crecimiento. Nuestro objetivo principal es
el discernir las características de la cofia que le permiten responder a diversos estímulos ambientales,
así como dirigir el crecimiento de la raíz. Por un lado, investigamos la capacidad de la cofia de sentir y de
dirigir el movimiento de la raíz hacia gradientes de humedad (hidrotropismo) y estamos interesados en
identificar a los genes involucrados en esta respuesta. Para ello, diseñamos un sistema de selección en
Arabidopsis thaliana para identificar dos clases de mutantes: unas que no responden al estímulo
hidrotrópico (no-hidrotrópicas), y otras que responden más eficientemente (super-hidrotrópicas). La
caracterización genética y fisiológica de las diferentes mutantes está en proceso, así como la
identificación de los genes mutagenizados. Por otro lado, hemos aislado cinco genes específicos de la
cofia del maíz y estamos estudiando la regulación de sus patrones de expresión por parte del meristemo
de la raíz, así como su respuesta a diversos estímulos ambientales, con el fin de analizar la
comunicación celular entre el meristemo y la cofia. Finalmente, estamos estudiando la posible
convergencia en la expresión génica entre la cofia y el tubo polínico, ya que en ambas estructuras se
presentan características fisiológicas comunes tal y como la respuesta a gradientes químicos y de
humedad. En el año 2004 nuestros logros fueron: 1) Avances en el mapeo fino de la mutación semidominante
heterocigota nhr1 en la parte alta del cromosoma III de A. thaliana , por la generación de
nuevos marcadores tipo SSLPs. El gen nhr1 mapea en un intervalo de aproximadamente 182 Kb (con
aproximadamente 36 genes) con los marcadores F1515-N y F1558-N. 2) Presencia de amiloplastos
(estatocitos en células de la columela de cofia) en mutantes nhr1 y ausencia de amiloplastos en raíces
silvestres estimuladas hidrotrópicamente. Estos resultados nos indican que las raíces silvestres
responden hidrotrópicamente eliminando al receptor de la gravedad (estatocitos), esto es en ausencia de
estos receptores se dispara la curvatura hidrotrópica en contra del vector de la gravedad. 3) Control del
programa de diferenciación celular en la cofia del maíz por auxinas y etileno. 4) Control de la producción