La esterilidad masculina citoplasmática se produce por unos genes heredados del material genético femenino, pero se expresa en el tejido reproductivo masculino que genera un polen no viable, incapaz de polinizar a otra planta.

Proteínas vegetales restauradoras de la fertilidad

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proteínas_editedMuchas especies vegetales están amenazadas por la esterilidad masculina citoplasmática que impide que las plantas se reproduzcan. Aunque los mecanismos que causan este fenómeno son desconocidos, es posible reactivar la capacidad reproductora de una planta si se le añade una proteína restauradora de la fertilidad (RF). Una investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado el primer sistema de nomenclatura de estas proteínas que facilitará la selección de la RF más adecuada para cada tipo de esterilidad masculina.

Hasta el momento, “cuando se descubría un nuevo gen RF se le asignaba un nombre de forma prácticamente aleatoria”, explica uno de los responsables del artículo, el investigador del CSIC, José Carlos Jiménez. El equipo de Jiménez ha analizado las 95 proteínas RF conocidas hasta el momento y las ha catalogado según su base genética, estructural y funcional. Este avance ha sido publicado en la revista PLoS One.

Para crear las distintas familias, se ha tenido en cuenta la secuencia de las proteínas RF. Dos proteínas cuyas secuencias presentan más de un 40% de similitudes conforman una misma familia y si sus similitudes superan el 60% pertenecen a la misma subfamilia. Por el contrario, si este porcentaje no supera el 40%, cada proteína pertenece a una familia diferente. En total, el equipo ha descubierto 51 familias de proteínas RF.

La esterilidad masculina citoplasmática se produce por unos genes heredados del material genético femenino, pero se expresa en el tejido reproductivo masculino que genera un polen no viable, incapaz de polinizar a otra planta. No obstante, esto puede solucionarse mediante “la introducción de una proteína RF a través de modificación genética o de cruces clásicos de plantas”, aclara Jiménez. Cada una de estas proteínas tiene una estructura diferente y un mecanismo de acción distinto, por ello cada especie vegetal requiere su RF más adecuada. “El arroz y el maíz comparten una misma familia RF”, añade el investigador del CSIC.

La búsqueda de la proteína que mejor se adapta a cada especie se agiliza gracias a este sistema de nomenclatura, ya que cada nombre se ha establecido en base a sus características genéticas, estructurales y funcionales. Asimismo, el sistema se ha hecho público y abierto para que otros investigadores puedan ir añadiendo las RF que se vayan descubriendo, y también para que los agricultores puedan evitar la esterilidad de sus plantas de cultivo.

Según se vaya generalizando el uso de este sistema de nomenclatura, el equipo espera “que se convierta en el sistema oficial”, concluye Jiménez. El trabajo ha contado con la participación de investigadores de la Universidad de Purdue y de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaing (Estados Unidos).