Nuevo componente descubierto en la planta mejor estudiada del mundo

Investigadores de la Universidad de Wageningen han descubierto un componente que antes pasaba desapercibido dentro de la Arabidopsis thaliana: una película delgada que encierra al embrión en la semilla.

Según los autores, este descubrimiento es particularmente digno de mención porque esta especie ha sido estudiada intensamente durante cinco décadas. Los nuevos conocimientos adquiridos sobre el componente podrían ayudar a las empresas de semillas y fitomejoramiento a mantener la salud de sus semillas y plantas.

Investigadores del grupo de bioquímica de Dolf Weijers y del grupo de mecanobiología de Joris Sprakel detallaron sus hallazgos en la revista Development. Aunque el papel exacto de este componente recién descubierto aún no está claro, los científicos sospechan que la envoltura embrionaria actúa como una especie de camisa de fuerza, asegurando que el embrión mantenga la forma correcta durante su desarrollo.

Durante los primeros días después de la fertilización, la capa de nutrientes que rodea al embrión no está completamente desarrollada, lo que deja más espacio. Según Weijers y Sprakel, la membrana puede desempeñar un papel crucial para garantizar que el embrión mantenga su forma adecuada, evitando el crecimiento descontrolado y el abultamiento de las células.

A pesar de su posible función de mantener la forma de la planta bebé, la envoltura embrionaria es increíblemente delgada, lo que explica por qué los investigadores de plantas la pasaron por alto durante décadas. Los descubridores Yosapol Harnvanichvech y Cecilia Borassi tropezaron accidentalmente con la película mientras intentaban separar las dieciséis células de un embrión de planta joven. Una fuerza invisible mantenía unidas las células. Sólo cuando los investigadores miraron bajo un microscopio para comprender por qué las células no se desprendían, vieron la película que rodeaba al embrión.

"Entonces supimos qué buscar", dice Borassi en un comunicado. Los científicos de plantas escanearon imágenes detalladas de embriones de plantas que sus colegas habían tomado hace años con un microscopio electrónico. "Por lo general, es uno de esos componentes que sólo notas cuando sabes que está ahí".

Cuando los investigadores de Wageningen examinaron publicaciones científicas, descubrieron membranas similares en fotografías de embriones de plantas de tabaco. Weijers y Sprakel están convencidos de que el mismo componente se encuentra en muchas más plantas, si no en todas.

Las implicaciones de este descubrimiento son importantes para las empresas de semillas y mejoramiento, ya que se cree que la membrana desempeña un papel crucial en la salud de las semillas y los embriones. "Si no se sabe que existe una membrana embrionaria de este tipo, no se puede tener en cuenta", afirma Weijers. Una membrana dañada, deformada o incluso faltante podría tener graves consecuencias para el crecimiento y desarrollo de la planta bebé.

Para comprender las consecuencias exactas, los científicos deben manipular o eliminar la envoltura embrionaria en el laboratorio, pero esto resulta desafiante ya que la envoltura está formada por grasas y proteínas que están unidas entre sí mediante enlaces cruzados. Esto lo hace completamente elástico, extremadamente fuerte y difícil de degradar con productos químicos. "Lo hemos intentado infinitamente, pero todavía no lo hemos conseguido", afirma Harnvanichvech.

Si los colegas investigadores tienen éxito, obtendremos claridad sobre la función exacta de la membrana y las consecuencias de cualquier contratiempo. Si bien los investigadores sospechan que la función de camisa de fuerza mencionada anteriormente es la función más obvia de la envoltura, no descartan otras posibilidades. La envoltura podría actuar como un guardián que permitiría el paso sólo a un grupo selecto de sustancias químicas.

"De esta manera se puede proteger a los embriones jóvenes y vulnerables contra sustancias nocivas", afirma Borassi. Finalmente, la envoltura embrionaria podría servir como punto de unión de la capa protectora de grasa que posteriormente desarrollará la planta. La capa de grasa puede adherirse mejor a la membrana que al propio embrión.

Aunque se necesita más investigación para revelar el papel de la membrana embrionaria, Harnvanichvech y Borassi están entusiasmados con su descubrimiento. "Es realmente genial descubrir algo nuevo con la ciencia fundamental", dijo Borassi.