Los seres humanos han valorado la belleza de las flores durante siglos, pero su importancia va más allá de lo estético. Las flores desempeñan un papel crucial en la reproducción de las plantas. En todas ellas, un gen bien estudiado, conocido como Unusual Floral Organs (UFO), orquesta el proceso de floración. La expresión del gen UFO depende de un proceso complejo llamado regulación cis, que ha permanecido como una «caja negra» en la investigación biológica de las plantas durante años.
Recientemente, un grupo de investigadores del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), liderado por el profesor Zachary Lippman, ha comenzado a desentrañar cómo fragmentos de ADN no codificante, denominados secuencias cis-regulatorias, dictan cómo, cuándo y en qué medida se expresa el gen UFO. Los resultados de esta investigación han sido publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Manipulación genética y flores
El profesor Lippman destaca que este trabajo podría ayudar a los investigadores a tomar mejores decisiones sobre qué genes manipular para obtener cultivos más deseables. «Podríamos haber elegido muchos otros genes, pero este se eligió porque estaba claro que iba a tener un control exquisito. Esto se debe a que la flor es una estructura compleja y los genes que controlan su desarrollo están muy regulados en cuanto a tiempo, espacio y niveles», explica.
El equipo de investigación se centró en dos plantas con flores distantes: el tomate y el Arabidopsis. Primero, identificaron secuencias de ADN que no codifican proteínas pero que están presentes en el segmento de ADN que activa y desactiva el gen UFO en ambas plantas. La mera conservación de estas secuencias las convierte en candidatas prometedoras para ser objetivo de manipulaciones, según Lippman. «Es un buen indicador de que esas secuencias han sido seleccionadas por la evolución porque son importantes en el control de la expresión génica», puntualiza.
Para investigar el impacto de estas secuencias en la formación de flores, Lippman y su equipo utilizaron la técnica de edición genética CRISPR. Los resultados mostraron que las secuencias tienen un impacto significativo en la floración de ambas plantas, aunque las manipulaciones afectan a cada especie de manera diferente. Por ejemplo, eliminar una secuencia específica en tomates resultó en una formación de flores, mientras que eliminar la secuencia correspondiente en Arabidopsis suprimió la floración.
«Es fascinante que diferentes eliminaciones tuvieran efectos opuestos en la floración», comenta la postdoc de CSHL, Amy Lanctot. «Parece que estas secuencias actúan en conjunto para equilibrarse y asegurar que las plantas florezcan en el lugar y momento adecuados». Esta investigación no solo proporciona nuevos conocimientos sobre la biología de las plantas, sino que también podría ayudar a los biólogos a entender mejor cómo los fragmentos cis-regulatorios controlan la función génica. «El objetivo es alcanzar una mejor comprensión de cuán complejas son funcionalmente estas secuencias de ADN cis-regulatorias», concluye Lippman.
Más información:
Amy Lanctot et al, Antagonizing cis-regulatory elements of a conserved flowering gene mediate developmental robustness, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2421990122
