Virginia Sánchez Puerta es doctora en Biología celular y Genética molecular del Conicet-UNCuyo y es la única argentina de un equipo de investigadores de las universidades de Indiana y Penn State (EEUU) y del Instituto de Investigación para el Desarrollo (Nueva Caledonia, Oceanía) que logró demostrar fehacientemente que las plantas pueden hacer una transferencia horizontal de genes con alguna otra que no sea de su especie. 

Los científicos identificaron genes de diversas plantas, incluyendo genomas mitocondriales completos de tres algas verdes y un musgo, en el genoma mitocondrial de la planta Amborella trichpoda. Este arbusto e endémico de Nueva Caledonia, Australia, y es considerado el único sobreviviente de uno de los linajes más antiguos de las plantas con flor.

La investigación también muestra, y por primera vez, que un genoma mitocondrial ha capturado un genoma foráneo entero, y en este caso, cuatro de ellos. También es la primera descripción de una planta con flor que adquiere genes de algas verdes.

"Uno está acostumbrado a pensar que los genes se transfieren por herencia de los padres, en animales y plantas se creía que era la única manera posible. Lo que se descubre es que en las plantas hay transferencia horizontal, es decir de quienes no son sus padres", explicó la docente del Instituto de Ciencias Básicas y de la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNCuyo e investigadora adjunta del Instituto de Biología Agrícola de Mendoza (IBAM) del Conicet. 

Ella forma parte de un equipo de investigadores de distintos países interesados en los mecanismos que permiten que la transferencia horizontal de genes sea una fuerza evolutiva. En este caso, estudian el rol de la fusión de mitocondrias dentro de una célula en la transferencia horizontal de genes entre mitocondrias.

“Las mitocondrias poseen un genoma que se remonta a su origen simbiótico desde que eran bacterias de vida libre que fueron engullidas y mantenidas prisioneras por un eucariota unicelular y primitivo –explica Sánchez Puerta-. Este trabajo provee evidencias sustanciales que indican que la fusión de mitocondrias es la fuerza que conduce a la transferencia horizontal de genes en la planta Amborella y que la incompatibilidad de mecanismos de fusión de mitocondrias entre plantas, animales y hongos, constituye una barrera que restringe el ‘sexo mitocondrial’ para que ocurra solo entre especies del ‘linaje verde’”.

Según detallan los científicos –cuyos resultados se publicaron en la revista Science el 20 de diciembre pasado-, el genoma mitocondrial de la Amborella ha adquirido genomas enteros de distintos tamaños provenientes de plantas y algas verdes. Pero en lugar de deshacerse de este ADN extra, mayoritariamente inútil, lo ha mantenido por decenas de millones de años. “Se la podría considerar como una planta glotona y constipada”, grafica Sánchez Puerta para entender el fenómeno. 

Transgénesis natural

Entre los biólogos el tema de las plantas transgénicas era una certeza aunque sin un aval científico concreto. Por eso, este descubrimiento es considerado un verdadero avance que no deja dudas en todo el ámbito de la ciencia. La "transgénesis natural", como la identifican, es un proceso que puede ocurrir entre especies de linaje verde, como plantas, musgos, algas, pinos y helechos. Lo destacado del hallazgo, según la investigadora argentina, es que es la primera vez que se demuestra este fenómeno en musgos y algas. 

La transgénesis comprobada se produce por contacto directo, es decir entre plantas que se encuentran cerca. En el caso de la Amborella, los investigadores aseguran que este intercambio de genes se realizó hace millones de años. Además, sostienen que el aporte no ha tenido ningún beneficio para la planta pero que sin embargo ésta lo ha mantenido en lugar de eliminarlo, como es esperable. 

Ejemplares de este arbusto oriundo de la isla de Nueva Caledonia (bajo control de Francia en Oceanía) han sido trasladados para su conservación a diferentes jardines botánicos del mundo, uno de ellos el de la universidad de Indiana, EEUU, donde se hizo el estudio. 

Si bien en Mendoza –donde trabaja Sánchez Puerta- no se encuentra la planta, la investigadora dice que en esta provincia se observa el fenómeno entre la flor de piedra y el algarrobo. “Dentro de la célula está el núcleo con parte del ADN y además se encuentra la mitocondria -que provee la energía para el funcionamiento- que se puede fusionar con otras", explicó. Es justamente la fusión entre mitocondrias lo que se ha demostrado. 

Aunque no está confirmado, también se sospecha que este proceso puede realizarse mediante vectores que lo lleven de una a otra panta, algo similar a lo que ocurre con la polinización. Esto ocurriría por ejemplo a través de un insecto que debería succionar de una especie e inyectar lo obtenido en otra. “El efecto es que da variabilidad”, dijo la bióloga, y aunque no es visible para el ojo común, sí lo es en laboratorio. 

En cuanto a su aplicación, el descubrimiento puede servir con fines agronómicos para mejorar un cultivo. “Una de las utilidades que tendría es que hasta el momento se creía que si se hacía una planta transgénica no pasaría a otra. Vemos a partir de esto que puede trasladarse el transgénico de la planta cultivada”, especificó Sánchez Puerta. 

"Ahora queremos saber qué incidencia hay en otras plantas, qué tan frecuente es, por eso hay diferentes grupos en el mundo abocados a esto. Queremos saber cómo se adquiere y cómo permanece. Ahora estoy trabajando en cómo es la integración a nivel molecular en laboratorio”, detalló. El objetivo final es conocer cómo agregar genes foráneos a una planta.