Una planta que «no puede morir» revela sus secretos genéticos

Hace unos 86 millones de años, después de una falla en la división celular, todo el genoma de Welwitschia se duplicó durante un período de mayor aridez y sequía prolongada en la región, y posiblemente la formación del propio desierto de Namib, dijo. Tao Wan, botánico del Jardín Botánico Fairy Lake en Shenzhen, China, y autor principal del estudio. Dijo que el «estrés extremo» a menudo se asocia con tales eventos de duplicación del genoma.

El Dr. Leitch, coautor del estudio, agregó que los genes duplicados también se liberan de sus funciones originales, y potencialmente adquieren otras nuevas.

Sin embargo, tener más material genético tiene un costo, dijo el Dr. Wan. «La actividad más básica para la vida es la replicación del ADN, por lo que si tienes un genoma grande, realmente es el consumo de energía para mantener la vida», especialmente en un entorno tan duro.

Para empeorar las cosas, una gran parte del genoma de Welwitschia está formado por secuencias de ADN «basura» autorreplicantes llamadas retrotransposones. «Ahora esa basura tiene que ser replicada, reparada», dijo el Dr. Leitch.

Los investigadores detectaron una explosión de actividad de retrotransposones hace uno o dos millones de años, probablemente debido al aumento del estrés por calor. Pero para contrarrestar esto, el genoma de Welwitschia experimentó cambios epigenéticos generalizados que silenciaron estas secuencias de ADN basura, a través de un proceso llamado metilación del ADN.

Este proceso, junto con otras fuerzas selectivas, ha reducido drásticamente el tamaño y los costos de mantenimiento de energía de la biblioteca de ADN duplicado de Welwitschia, dijo el Dr. Wan, dándole «un genoma muy eficiente y de bajo costo».

El estudio también encontró que Welwitschia tenía otras modificaciones genéticas ocultas en sus hojas.

La hoja mediana de la planta crece desde las puntas de la planta o desde las puntas de su tallo y ramas. Pero el pico de crecimiento original de Welwitschia muere y, en cambio, las hojas emergen de un área vulnerable de la anatomía de la planta llamada meristema basal, que suministra células frescas a la planta en crecimiento, dijo el Dr. Pálido. Un gran número de copias o un aumento de la actividad de ciertos genes implicados en el metabolismo eficiente, el crecimiento celular y la resiliencia al estrés en esta zona pueden ayudar a que siga creciendo bajo un estrés ambiental extremo. En un mundo cada vez más caluroso, las lecciones genéticas que Welwitschia tiene para ofrecer pueden ayudar a los humanos a producir cultivos más resistentes y menos sedientos.