LA FITOEXTRACCION Y SUS AVANCES: Hallan gen en helecho que limpia suelos con arsénico

Biólogos de la Universidad de Purdue, en Indiana, Estados Unidos, encontraron y aislaron el gen que ayuda a una familia de helechos a sobrevivir en suelos llenos de arsénico. Este hallazgo abre la posibilidad de trasladar ese mismo gen a otro tipo de plantas y limpiar con vegetales los metales tóxicos excedentes en la tierra y el agua.
El helecho Pteris vittata puede tolerar entre 100 y mil veces más arsénico que otras plantas. Los investigadores Jody Banks y David Salt dieron a conocer este hallazgo a través de la página de la Fundación Nacional para la Ciencia, de Estados Unidos. El gen que puede capturar y procesar arsénico es considerado como un salto evolutivo dentro de la estructura genética de los helechos.
Banks, quien es experto en botánica y patología vegetal, explicó que los helechos funcionan como un sistema de bombeo que extrae el arsénico del suelo.
“La planta literalmente chupa el arsénico fuera de la tierra y lo almacena en las hojas. De hecho, es el único organismo multicelular que puede hacer esto”, sostiene Banks.
PROCESO: No fue fácil identificar el gen específico que hace a estos helechos tolerantes al arsénico. Como no existe el mapa del genoma del Pteris vittata, los doctores Banks y Saly tuvieron que utilizar un método de identificación de genes llamado complementación funcional. Se trata de un proceso de prueba y error que consiste en combinar miles de diferentes genes de Pteris vittata en miles de células de levadura a las que les falta un gen, hasta encontrar el que los hace resistentes al arsénico.
La levadura se expuso al arsénico y la mayor parte de ella terminó por morir. Las cepas de levadura que vivieron habían recogido los genes de Pteris vittata que expresan resistencia al arsénico.
Para confirmar que este fue el gen correcto, hicieron un prueba inversa, es decir que apagaron ese gen dentro de la planta y luego la expusieron al arsénico. Las plantas con el gen desactivado también murieron.
“Comprobamos que, sin duda, este gen es necesario para que la planta pueda funcionar sobre el arsénico”, dijo Banks, cuyos hallazgos se publicaron en la revista especializada Plan Cell. “Buscamos un gen similar en la planta Arabidopsis, pero no lo hemos podido encontrar. Creemos que no existe en ninguna planta con flores”.
Una vez que identificaron al gen relacionado con la resistencia al arsénico, Banks y Salt se pusieron a estudiar cuál era la proteína que ese gen codifica y de qué manera actúa. Así hallaron a una proteína del helecho que se pega a la membrana de la vacuola de las células vegetales. Esa proteína actúa como una bomba moviendo el arsénico hacia el interior se la células, donde queda almacenado.
“Las almacena a mucha distancia del citoplasma, de manera que no puede tener un efecto sobre las otras funciones de la planta”, dijo Salt.
Banks dijo que la comprensión de cómo la Pteris vittata funciona con el arsénico podría llevar a maneras de limpiar la tierra contaminada con arsénico. “Potencialmente, usted podría tener estos genes y ponerlos en cualquier organismo que podrían aspirar el arsénico fuera de la tierra”, dijo Banks.
Una posible aplicación para atender la hambruna en tierras contaminadas con metales es trasladar el gen recién descubierto a plantas de arroz para almacenar el arsénico en las raíces de las plantas y dejar limpios los granos usados para alimentación.
La planta podría haber evolucionado para acumular arsénico, como una defensa contra los animales o insectos que se alimentan de ellos. Banks tiene la esperanza, en sus conclusiones, que esto conducirá a una investigación de más énfasis en las plantas sin flores.

La Crónica de Hoy (Junio 28, 2010)