En la hortaliza, mi hija curiosa como son los niños a los 4 años, me pregunta: “¿Por qué sus hojas son así?” “¿Así cómo?”, le pregunto de vuelta. “Así, de esa forma, y las de esa otra planta tienen otra…, ¿por qué sus raíces son tan largas y las de esa otra planta tan cortas?” Un sin fin de preguntas surgen al explorar nuestro huerto y para muchas de ellas le podría contestar: ¡Por los microRNAS! Lástima que aún no puedo sacar ese as bajo la manga. ¡Tengo todavía tanto que enseñarle! Pero sí, estos pequeños fragmentos de RNA participan de manera muy importante en el desarrollo de las plantas e incluso en sus relaciones con otras especies.

Por ejemplo, en una simbiosis muy afortunada donde las bacterias Rhizobia anidan en forma de nódulos en las raíces del frijol, Rhizobia capta el nitrógeno atmosférico y lo ofrece a la planta del frijol en formas que ésta lo puede asimilar, a cambio de nutrirse de la fuente de carbono que le surten las raíces de la planta. Un tipo de microRNA contribuye a vigilar que esta relación simbiótica no se salga de control. Así lo muestra la investigación a cargo del Dr. José Á. Martín-Rodríguez que se publicó recientemente en la revista Frontiers in Plant Science con el título The MicroRNA319d/TCP10 Node Regulates the Common Bean – Rhizobia Nitrogen-Fixing Symbiosis.

Los microRNAs son especialistas en interrumpir la expresión de los genes de un organismo y así controlan que tipo de características éste desarrollará. Para hacerlo, los microRNAs pueden unirse a secuencias complementarias de RNA de factores de transcripción neutralizándolos y así, impedir que el DNA de varias decenas de genes se transcriba a RNA mensajero, o pueden unirse a algún RNA mensajero en específico para evitar que el mensaje pase y se dé la construcción de una proteína, que es la responsable de plasmar una característica del organismo.

Las investigaciones del Dr. Martín-Rodríguez y sus colegas en el laboratorio de la Dra. Georgina Hernández y el Dr. Damien Formey en el Centro de Ciencias Genómicas revelaron que cuando Rhizobia infecta las raíces del frijol durante la formación de los nódulos, si el microRNA319d se une al RNA mensajero del factor de transcripción TCP10 y lo neutraliza, el gene LOX2 no se expresa y se detiene la producción de ácido jasmónico, una hormona que tiene funciones relacionadas con el desarrollo, las respuestas al ataque de patógenos, el estrés, la reproducción y el metabolismo. Lo que ven los investigadores es que la acción del microRNA319d provoca que se reduzca la talla de las raíces de la planta, y que disminuya la formación de nódulos Rhizobia en las raíces, lo que finalmente incide en el funcionamiento de la enzima responsable de procesar el nitrógeno atmosférico para la correcta asimilación por parte de la planta: la enzima nitrogenasa.

La importancia de la simbiosis entre Rhizobia y la planta del frijol trasciende el aspecto nutricional de la planta. El frijol es un alimento que aporta proteína y fibra al humano y por lo tanto se cultiva extensivamente. México es el país donde se consume más frijol en todo el mundo. Gracias a la simbiosis con bacterias se pueden realizar cultivos masivos de frijol sin necesidad de abusar con el uso de fertilizantes nitrogenados, lo que implica ahorros económicos y la protección del ambiente. Es por ello que esta simbiosis es un área de intensa y prometedora investigación.

Para saber más:
Artículo en la revista Frontiers in Plant Science con el título “The MicroRNA319d/TCP10 Node Regulates the Common Bean – Rhizobia Nitrogen-Fixing Symbiosis”; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30147704.

Texto: Paula González-Rubio

Imagen: Flickr, “sin restricción de derechos conocida”