Un equipo del CONICET ha identificado un mecanismo molecular clave en la regeneración de plantas, un hallazgo que podría ser fundamental para la mejora de cultivos mediante ingeniería genética. La investigación, publicada en Nature Plants, fue destacada en la sección News & Views de la revista debido a su impacto en el campo de la biotecnología agrícola.
Un avance crucial para la regeneración vegetal
El estudio, liderado por Javier Palatnik del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, CONICET – UNR), aporta una nueva comprensión sobre la regeneración de las raíces en plantas. Mediante un diseño experimental preciso y el uso de técnicas avanzadas de bioquímica y microscopía de fluorescencia, los investigadores lograron identificar el mecanismo molecular que regula este proceso.
Utilizando Arabidopsis thaliana como modelo, el equipo determinó que la regeneración de raíces está controlada por la interacción de dos componentes moleculares: los factores reguladores del crecimiento (GRFs, por sus siglas en inglés) y un microARN denominado miR396. Mientras los GRFs modulan la expresión de genes vinculados al desarrollo vegetal, el miR396 regula la presencia y cantidad de estos factores, determinando dónde y cuándo se activan los genes responsables del crecimiento y la diferenciación celular.
Hacia aplicaciones biotecnológicas
Según Palatnik, este descubrimiento es especialmente relevante para la agrobiotecnología, ya que una de las mayores dificultades en la edición genética de plantas es la regeneración de individuos fértiles a partir de células modificadas. “Las principales empresas del sector buscan desarrollar herramientas que faciliten la regeneración, permitiendo que los cultivos modificados genéticamente puedan propagarse con mayor eficiencia”, explica el investigador.
El equipo ha patentado tres avances derivados de sus estudios. La primera patente demostró que la manipulación del sistema GRF permite aumentar la biomasa vegetal y mejorar la tolerancia a la sequía. Posteriormente, desarrollaron una quimera que fusiona un GRF con una proteína potenciadora del crecimiento (GRF-GIF), y en colaboración con la Universidad de California en Davis, probaron su efecto estimulador en la regeneración de plantas de trigo. Sin embargo, aún es necesario perfeccionar esta tecnología para hacerla más eficiente y aplicable a diversas especies.
Observando la regeneración en tiempo real
Uno de los grandes desafíos de la investigación fue observar el proceso de regeneración a nivel celular. Para ello, el equipo realizó cortes precisos en la punta de las raíces de Arabidopsis y analizó la activación de genes en células individuales tras la lesión. Gracias a la transparencia de estas raíces, pudieron marcar y seguir la expresión génica mediante microscopía de fluorescencia, revelando cómo el miR396 y los GRFs influyen en la reorganización celular.
Julia Baulies, becaria posdoctoral del CONICET y primera autora del estudio, destaca la importancia de este hallazgo: “Descubrimos que la regeneración puede tomar dos caminos. En el ‘estado cerrado’, las células madre se agrupan en un nicho definido, similar al de una raíz normal. En el ‘estado abierto’, las células madre quedan dispersas, pero la raíz sigue creciendo, algo nunca antes descrito”.
Un futuro prometedor para la biotecnología vegetal
Estos descubrimientos abren la puerta a nuevas estrategias para mejorar la regeneración vegetal, lo que podría revolucionar la agricultura y la biotecnología. Con aplicaciones potenciales en cultivos de alto valor agronómico, esta línea de investigación podría facilitar la adaptación de las plantas a entornos extremos y mejorar la eficiencia de los procesos de edición genética.
La ciencia sigue descifrando los secretos de la naturaleza, y este estudio marca un paso más en la búsqueda de soluciones innovadoras para la producción sustentable de alimentos en el mundo.
Referencia bibliográfica: Baulies, J.L., Rodríguez, R.E., Lazzara, F.E. et al. MicroRNA control of stem cell reconstitution and growth in root regeneration. Nat. Plants (2025). https://doi.org/10.1038/s41477-025-01922-0
Comentario sobre el artículo en la sección News & Views de Nature Plants: Hu, Z., Han, H., & Wang, G. A microRNA defines root regeneration. Nat. Plants (2025). https://doi.org/10.1038/s41477-025-01928-8
