Descubren genes de helechos que podrían servir para limpiar suelos y aguas contaminadas con arsénico
Según investigadores de la Universidad de Purdue, el aislamiento de un gen que le permite al helecho tolerar altos niveles de arsénico podría ser clave para crear plantas que puedan limpiar suelos y aguas contaminadas.
Según investigadores de la Universidad de Purdue, el aislamiento de un gen que le permite al helecho tolerar altos niveles de arsénico podría ser clave para crear plantas que puedan limpiar suelos y aguas contaminadas.
El helecho Pteris vittata puede tolerar de 100 a 1.000 veces más arsénico que otras plantas. Jody Banks, profesor de botánica y patología vegetal, y David Salt, profesor de horticultura, descubrieron lo que probablemente haya sido el acontecimiento evolutivo genético que le permitió a este helecho tal hazaña.
"Este helecho toma el arsénico del suelo y lo almacena en sus hojas", explica Banks. "Es el único organismo multicelular que puede hacer esto."
Al no contar con el genoma de Pteris vittata secuenciado, Banks y Salt usaron el método de identificación de genes conocido como complementación funcional en levaduras. Empleando este sistema, combinaron miles de genes diferentes de Pteris vittata en miles de células de levadura a las que les faltaba el gen que las hace tolerantes al arsénico.
Luego se expusieron las levaduras al arsénico, y casi todas murieron, salvo aquellas a las que se les había introducido algún gen del helecho que las hacía tolerantes. Para confirmar que este gen realmente confería tolerancia al arsénico, se hizo un Knock-out (se lo eliminó) en la planta y se comprobó que efectivamente la falta de este gen en el helecho lo hacía ahora susceptible al arsénico.
"Esto nos indica que este gen es necesario para que la planta sobreviva en presencia de arsénico", señaló Banks, cuyos hallazgos fueron publicados en la versión online de la revista Plant Cell. "Buscamos un gen similar en la planta modelo Arabidopsis, sin éxito. No lo pudimos encontrar en ninguna planta con flores."
Banks y Salt encontraron que la proteína codificada por este gen forma parte de la membrana de la vacuola de las células de la planta. Según Salt, la proteína actúa como una bomba, sacando el arsénico del citoplasma y llevándolo hacia adentro de la vacuola, y así evitando que afecte el metabolismo de la célula.
Los investigadores creen que los genes de Pteris vittata podrían introducirse en otros organismos para que puedan remediar o limpiar los ambientes contaminados con arsénico. Por ejemplo, podrían servir para acumular arsénico en las raíces (y no en los granos) de las plantas de arroz, en los arrozales contaminados. El próximo paso, en este sentido, es la transferencia de los genes de Pteris vittata relacionados con la tolerancia a arsénico, a la planta modelo Arabidopsis.
