El secreto de la naturaleza que pervive
Dennis tiene 5.063 años de edad, verificados científicamente. Este árbol de la especie pino longevo (Pinus longaeva) vive en las White Mountains de California (EE.UU.). Si hubiera podido viajar, habría visto la fundación de Troya, o la construcción de las pirámides de Giza en Egipto y del monumento megalítico de Stonehenge en Gran Bretaña. Pero si en lugar de hablar de ejemplares individuales nos fijamos en poblaciones clónicas, en el Fishlake National Forest de Utah (EE.UU.) hay un bosque de 47.000 álamos temblones (Populus tremuloides) que son, en realidad, un solo individuo, un inmenso sistema de raíces que cubre 43 hectáreas y que emite tallos genéticamente idénticos cuya vida media es de 130 años. Este leviatán vegetal, llamado Pando (“me extiendo” en latín), es considerado el organismo más pesado del mundo, con 6.000 toneladas. La edad estimada de su red de raíces es de al menos 80.000 años, aunque podría ser mucho mayor.
Por muy sobrecogedoras que sean estas cifras, tal vez estemos tan acostumbrados a admitir que incluso los árboles de nuestro barrio seguirán ahí cuando nosotros hayamos desaparecido, que la enorme longevidad de algunas plantas nos causa una sorpresa moderada. Y sin embargo, que un organismo conserve intacta su información genética y su capacidad de generar células nuevas durante cientos o miles de años es una proeza biológica de gran magnitud que no está al alcance de nosotros, los animales, y cuyos secretos aún no conocemos en su totalidad.
Un equipo de científicos de la Universidad de Gante y del Instituto de Biotecnología de Flandes (Bélgica) ha desvelado uno de estos secretos esenciales en la larga vida de algunas plantas. Se trata de una proteína responsable de que una población celular de las raíces actúe como caja fuerte, conservando intacta una copia de su material genético y dividiéndose solo cuando es estrictamente necesario, evitando así el daño celular que podría limitar su supervivencia.
La capacidad de crecimiento y renovación de tejidos en los seres vivos reside en las células madre. Ellas permiten que nuestras heridas cicatricen o que algunos animales puedan regenerar miembros amputados. En las raíces vegetales, las células madre se dividen continuamente para generar células hijas que se encargan de especializarse y construir el crecimiento de la planta, mientras que la célula original conserva su capacidad regenerativa. Pero además, junto a las células madre existe otra población, las llamadas células organizadoras o quiescentes. Como su nombre sugiere, estas células controlan la división de las células madre y las reponen si es necesario, pero normalmente permanecen en reposo, con una frecuencia de división de entre tres y diez veces menor que las células madre.
“Nuestros datos sugieren que ciertas células organizadoras en las raíces de las plantas son menos sensibles al daño en el ADN”, apunta el director del estudio, Lieven De Veylder. “Esas células conservan una copia original e intacta del ADN que puede emplearse para reemplazar células dañadas si es necesario. Los animales confían en un mecanismo similar, pero todo indica que las plantas lo utilizan de una manera más optimizada”, explica el investigador.
De Veylder lleva años investigando el ciclo celular de Arabidopsis, una pequeña herbácea que es como el ratón vegetal de los laboratorios, el organismo modelo más popular entre los biólogos dedicados a la investigación celular y molecular en las plantas. Uno de los objetivos de De Veylder es comprender cómo las plantas son capaces, gracias a esas células quiescentes, de mantener su integridad genética bajo situaciones de estrés. “Las plantas son sedentarias, por lo que sufren un contacto inevitable con agentes que perjudican la integridad de su genoma. Para detectar y reaccionar ante estas amenazas, las plantas han desarrollado mecanismos de control de estrés en el ADN que detienen el ciclo celular cuando el ADN se rompe o su replicación falla. Así, las células pueden reparar el ADN dañado antes de entrar en mitosis [división celular], lo que previene la propagación de mutaciones”.
Buscando la clave de estos mecanismos, los investigadores han logrado identificar una nueva proteína llamada ERF115 perteneciente a la familia de los factores de transcripción, moléculas que controlan cuándo el ADN se pone en marcha para desencadenar los procesos activos de la célula, entre ellos la división. Normalmente, ERF115 permanece inactivo, impidiendo la división de las células quiescentes. Cuando la planta sufre una agresión y las células madre resultan dañadas, ERF115 se activa y estimula la producción de la hormona vegetal fitosulfoquina, que a su vez dispara la multiplicación de las células quiescentes para generar nuevas células madre de repuesto.
Gracias a este mecanismo de control, la planta puede disponer de un doble nivel de células madre y células madre de las células madre, lo que consigue mantener a esta última población en un estado de actividad tan bajo que su ADN permanece intacto frente a las agresiones durante tiempo casi indefinido. “Esto podría explicar por qué muchas plantas pueden vivir cientos de años o más, mientras que esto sería algo muy excepcional para los animales”, concluye De Veylder.
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