Desarrollada la primera nomenclatura de proteínas vegetales restauradoras de la fertilidad

Muchas especies vegetales ven amenazada su reproducción por la existencia de una esterilidad masculina en las plantas, que les impide su reproducción debido a un fallo en el proceso de formación del polen, a la producción de polen estéril... a menos que se reactive la capacidad reproductiva añadiendo una proteína restauradora de la fertilidad (RF). Ahora un grupo del CSIC acaba de publicar en Plos One, el primer sistema de nomenclatura de estas proteínas que facilitará la selección de la RF más adecuada para cada tipo de esterilidad masculina.

Se ha reportado la existencia de más de 500 especies de al menos 71 familias de angiospermas en las que coexisten en las poblaciones vegetales, plantas hermafroditas y plantas "hembra" que no producen un polen viable (Dem’yanova, 1985) asignándoles el nombre de ginodioicas, de forma que este fenómeno ocasiona la falta de producción de granos de polen viable, lo que se conoce como esterilidad masculina.

En la actualidad la esterilidad citoplasmática masculina es la más estudiada y se debe a que los genes responsables de la esterilidad se encuentran en las mitocondrias (Laser & Lersten, 1972) y ya que en la mayoría de angiospermas las mitocondrias son heredadas de forma materna, la esterilidad se trasmite por medio de las semillas (Mogensen, 1996), por lo que el tejido reproductivo masculino genera un polen no viable que va a ser incapaz de polinizar a otra planta.

Uno de los principales usos de la esterilidad masculina es en la producción de variedades híbridas de semillas. Además, al producir variedades que no producen polen, se evita el riesgo de contaminación por medio del flujo de polen (Chase, 2006).

Sin embargo en algunas especies en las que hay una esterilidad masculina, se ha logrado describir la existencia de genes nucleares o "restauradores de la fertilidad" (RF) que revierten los efectos de la esterilidad (Snable & Wise, 1998), y que por ser de origen nuclear se transmiten de forma biparental, estando tanto en el polen como en los óvulos, todo ello logrado gracias a procesos de modificación genética o de cruces de plantas.

Hasta ahora, cuando se descubría un nuevo gen RF recibía un nombre aleatorio, mientras que ahora la novedad reside en que de las 95 proteínas RF conocidas hasta el momento, se ha podido catalogarlas en base a su genética, estructura y función, para poder realizar una nomenclatura que facilite la función de localizar una proteína.

Para ello, se han creado diferentes familias en función de la secuencia de proteínas RF. Si dos de las proteínas tenían secuencias con un 40% de similitudes, eran de la misma familia y si las similitudes eran del 60%, eran una subfamilia. Si por el contrario no se llegaba a un 40% de similitudes, se diferenciaba entre una y otra familia, desarrollando así un total de 51 familias de proteínas RF.

La creación de una nomenclatura para estas proteínas, agilizará la búsqueda de qué proteína puede ser mejor para cada especie, pudiendo representar una ayuda para los agricultores para lograr mecanismos que eviten la esterilidad natural en sus plantas de cultivo.

Por otra parte, el CSIC ha hecho público y abierto el sistema, para que otros investigadores que estén trabajando en el mismo campo puedan añadir información sobre las RF para ampliar la base de datos y evitar posibles duplicidades de mismos datos.





Más información

- Comunicado de Prensa del CSIC

- Simeon O. Kotchoni, Jose C. Jiménez López, Emma W. Gachomo, Manfredo Seufferheld. A new and unified nomenclature for male fertility restorer (RF) proteins in higher plants. PLoS One. DOI: 10.1371/journal.pone.0015906

- Cuevas García, E. La esterilidad masculina en plantas, una perspectiva embriológica. Biológicas, no. 11, pp. 79 – 86 (2009) - PDF

- Mejoramiento genético en plantas

- Genoma extranuclear