El estudio se ha publicado hoy en la revista Science

Un equipo de científicos internacionales en el que ha participado el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha resuelto el misterio de la peculiar forma de la coliflor romanesco. El estudio lo han liderado el Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia (CNRS, en su sigla en francés) y el Instituto Nacional de Investigación en Informática y Automatización de Francia (INRIA) y se ha publicado hoy en la revista Science.

En el trabajo, los investigadores combinaron experimentos in vivo con modelos computacionales en 3D que reproducen el desarrollo de la inflorescencia de las plantas. Su objetivo era descubrir los fundamentos moleculares del crecimiento de las coliflores en general, y de los romanescos, en particular.

Y comprobaron que ambos son, en realidad, una proliferación de yemas (meristemos) programadas para convertirse en flores pero que nunca alcanzan su objetivo; lo que hacen es convertirse en tallos que, a su vez, continúan intentando producir flores. La coliflor nace de la reiteración de este proceso, que provoca una sucesión de tallos sobre tallos.

Así, la forma atípica del romanesco se explica por la producción cada vez más rápida de tallos que fracasan en su intento de convertirse en flores, mientras que esta tasa de producción es constante en otras coliflores. Como resultado, la inflorescencia del romanesco adquiere una estructura piramidal compuesta por pirámides más pequeñas, provocando el aspecto fractal de la misma.

“Los meristemos de la coliflor no logran alcanzar el objetivo de formar flores pero ‘recuerdan’ que transitoriamente sí que consiguieron adquirir un estado floral. Las mutaciones adicionales que afectan al crecimiento y la actividad de los meristemos son las que provocan las formas fractales características del romanesco”, apuntan los investigadores del IBMCP que han participado en este estudio, Francisco Madueño, Antonio Serrano y Carlos Giménez.

Aportación del IBMCP

El trabajo de los investigadores del IBCMP en este estudio se ha centrado en caracterizar la red de genes que determina que se forme una flor o un tallo y cuya actividad está por tanto alterada en los meristemos de la coliflor y el romanesco. En concreto, observaron como TFL1, un gen esencial para la formación de tallos, es activado por genes que promueven la formación de flores, un resultado inicialmente contradictorio pero clave para entender el desarrollo de la inflorescencia de las plantas y, específicamente, la formación de estructuras tan fascinantes como el fractal del romanesco.

El grupo de investigación del IBMCP que participado en el estudio está compuesto por Antonio García, Carlos Giménez y Francisco Madueño.

Referencia:

Eugenio Azpeitia, Gabrielle Tichtinsky, Marie Le Masson, Antonio Serrano-Mislata, Jérémy Lucas, Veronica Gregis, Carlos Gimenez, Nathanaël Prunet, Etienne Farcot, Martin M.Kater, Desmond Bradley, Francisco Madueño, Christophe Godin and Francois Parcy. Cauliflower fractal forms arise from perturbations of floral gene networks. Science, 9 July 2021. DOI: 10.1126/science.abg5999.

 

 

Los investigadores del IBMCP han observado que la caída en los niveles de pigmentos fotosintéticos de las plantas es parte de un mecanismo que adapta la maquinaria fotosintética para funcionar con menos luz, anticipándose así a un posible futuro en la sombra. Créditos: Manuel Rodríguez.

Coliflor romanesco. Créditos: molsa.bio.

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