Investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas, centro mixto de la Universidad Politécnica de Madrid ubicado en el Campus de Excelencia Internacional Montegancedo, han encontrado que el factor transcripcional OBP4 regula la activación de la división en células diferenciadas del periciclo. Esta activación promueve la formación de una masa proliferativa indiferenciada llamada callo, que puede regenerar un tejido o una planta completa en condiciones determinadas.
El crecimiento y desarrollo de las plantas requiere un continuo balance de dos procesos: proliferación y diferenciación celular. En el meristemo de las raíces, las células dividen continuamente para permitir el crecimiento de la raíz. Posteriormente estas células entran en un proceso de diferenciación, adquiriendo funciones especializadas y perdiendo la capacidad de proliferar. Algunos tipos celulares, tales como las células del periciclo, tienen una alta capacidad para reprogramarse, saliendo de estado de diferenciación y adquiriendo un estado pluripotente que le permite regenerar nuevos órganos y plantas completas. Sin embargo, los mecanismos moleculares que gobiernan esta reprogramación no están del todo definidos.
Figura: A) Fenotipo de raíces que expresan GFP (Control) u OBP4 durante 24, 48 o 72 horas mediante la adición de estradiol al medio de crecimiento. B) OBP4::GUS se induce durante la formación dl callo en raíces crecidas en un medio CIM (Medio inductor de callos). C) La sobreexpresión de OBP4 favorece y promueve la formación de callos en un medio CIM. D) La sobreexpresión de OBP4 incrementa la expresión de marcadores de células de pericilco-J0121.
En este trabajo, se ha llevado a acabo un rastreo funcional de factores de transcripción (FTs), utilizando la colección Española de líneas de sobreexpresión de FTs TRANSPLANTA. Los investigadores han identificado a OBP4 como un nuevo regulador del crecimiento del sistema radicular que reduce la elongación y la diferenciación celular. La sobreexpresión de OBP4 regula un alto número de factores de transcripción, muchos de ellos implicados en la señalización hormonal y en la formación de callos (una masa de células proliferativas que se forman a partir de células reprogramadas del periciclo). La sobreexpresión de OBP4 no induce la división celular en células del meristemo de la raíz, pero promueve la proliferación de las células del periciclo, lo que promueve la formación masiva de callos, tal como se muestra mediante la expresión de marcadores de células madre. El mutante alf4 no forma callos en la raíz. Sin embargo, la expresión ectópica de OBP4 incrementa significativamente la formación de callos en plantas control y en el mutante alf4-1. Por otro lado, estos no se forman en las raíces que tienen bajos niveles de OBP4. Tomados en conjunto, nuestros datos proporcionan una información valiosa a nivel molecular sobre cómo las células diferenciadas de raíces adquieren el potencial de generar callo, una masa pluripotente de células que pueden regenerar órganos y plantas completamente funcionales. Estos resultados podrían ser relevantes para optimar la regeneración in vitro de las plantas y la propagación de especies de alto valor biológico y/o comercial.
Ramirez-Parra, E; Perianez-Rodriguez, J; Navarro-Neila, S; Gude, I; Moreno-Risueno, MA; del Pozo, JC. 2016. "The transcription factor OBP4 controls root growth and promotes callus formation". New Phytologist. DOI: 10.1111/nph.14315".
CREDITS: CBGP-UPM-INIA