Transparència botànica
Us parlem hui d’una investigació dirigida pel botànic cel·lular Daisuke Kurihara, de la Universitat de Nagoya en què investigadors japonesos han ideat la forma de fer transparents els teixits de les plantes per poder observar, mesurar i comprendre els processos fisiològics més bàsics.
Molts dels processos fisiològics bàsics de les plantes com ara la resposta a les infeccions fúngiques, són desconegudes i per això, la investigació liderada pel biòleg Daisuke Kurihara ens resulta tan interessant. Aquesta investigació es basa en la despigmentació dels teixits vegetals amb la fi d’introduir en la planta gens codificats de proteïnes fluorescents que permeten visualitzar diferents processos i interaccions entre les molècules.
Uma planta model, Arabidiopsis
Però anem per parts. L’equip de Kurihara treballa amb exemplars del gènere Arabidiopsis però l’espècie més coneguda d’aquest gènere és Arabidopsis thaliana, coneguda simplement com arabidopsis, una herba menuda i anual. L’apel·latiu thaliana fa referència a la persona que va fer la primera descripció botànica, que va ser Johannes Thal al segle XVI.
Arabidopsis thaliana. Imatge de Wikipedia
Està emparentada amb la col, el nap o la planta de la mostassa no obstant, aquesta espècie no té interès comercial. Però en l’àmbit científic aquesta herba acapara més atenció que altres espècies més exuberants, amb major importància econòmica o les que ja tenien una tradició en la investigació, com els famosos pèsol de Gregor Mendel.
L’ús d’aquesta planta al laboratori va ser relativament tardà i es va consolidar cap a la dècada dels 80. Anteriorment altres espècies d’interès econòmic, com la planta del tabac o del blat de moro, s’havien introduït en l’àmbit experimental. Tot i que sovint la tradició d’experimentació amb una espècie afavoreix el seu ús al llarg del temps no sempre és suficient. És il·lustratiu el cas de arabidopsis en què per raons pràctiques, com la senzillesa i la facilitat de manipulació, es va decantar la balança a favor seu.
Arabidopsis thaliana. Imatge de Wikipedia
La investigació d’Arabidopsis thaliana abasta un ampli ventall de processos biològics com la germinació, la floració o la resposta davant diferents tipus d’estrès, des de nivell molecular fins al ecològic. Però, perquè aquesta espècie? Un cicle de vida ràpid, producció de molta descencència, pocs requeriments d’espai i a més, és fàcil de conrear en hivernacles o càmeres de cultiu. També ha influït la mida relativament menuda del seu genoma, seqüenciat totalment l’any 2000 per l’Arabidopsis Genome Initiative. El seu genoma conté una baixa proporció de seqüències repetides d’ADN i pot ser manipulat mitjançant enginyeria genètica amb més facilitat i rapidesa que el genoma d’altres plantes.
I al Japó, l’han feta transparent
L’equip de la Universitat de Nagoya dedica els seus esforços a investigar els processos fisiològics utilitzant aquesta espècie. Els científics han ideat la forma de eliminar el pigment verd de la planta submergint-la en una dissolució que redueix la visibilitat de la clorofil·la.
Universitat de Nagoya
En qüestió de dies o setmanes la planta esdevé transparent i el interior cel·lular queda a la vista. Així, l’equip liderat pel biòleg japonès introdueix gens codificadors de proteïnes fluorescents i després maten la planta amb formaldehid per tal de congelar els processos que volen estudiar.
Un dels aspectes més importants de l’estudi és la informació relativa als processos de reproducció de la planta. Amb aquesta tècnica, el científics poden saber un poc més sobre com la planta selecciona un dels centenars grans de pol·len que arriben al pistil. Així, comprenent aquest procés, seria molt més fàcil millorar les varietats vegetals conradisses que es reprodueixen per pol·linització, entre altres aplicacions.
Fins ara, els científics nipons han provat la tècnica amb algunes espècies de molsa, l’arròs, el tabac, la tomaca, i el cogombre. Daisuke Kurihara assegura que aquesta tècnica podria usar-se sobre qualsevol espècie per així descobrir la quantitat de processos bàsics que encara desconeixem de la fisiologia vegetal.
