Los genes juegan ajedrez

No te ha pasado que vas saliendo de tu casa todo feliz, listo para enfrentarte a los niños que estornudan en tu cara, preparadísimo para escuchar a los novios reclamándose cosas y a punto de correr para alcanzar tu camión; ¡cuando de repente!… tropiezas con una maceta, estás a punto de enojarte contigo mismo por ser tan torpe; pero tu atención es atraída hacia esa planta tan rara. 

Notas que no tiene flores, ¡y vaya que tú amas las flores!, amas esos colores llamativos y a los insectos que se acercan a ellas; pero esta planta… ¡esta planta no las tiene!, y aun así te parece hermosa, notas su color verde y los pequeños puntos cafés que se encuentran en su espalda, y te preguntas: ¡¿en dónde rayos está su flor?!

Amigo,  has tenido la fortuna de que yo esté aquí para que no te confundas y sepas que ¡acabas de tropezar con un helecho! (probablemente el de tu vecina la anciana). Una vez conocí a un señor que confundió la hoja de una jacaranda con un helecho, luego murió; no creo que haya sido por confundir al helecho con la jacaranda, pero no hay que culparlo, de alguna forma estas dos hojas se relacionan. ¿Quieres que te cuente cómo?

Hoja de Jacaranda mimosifolia (izquierda), hoja de helecho Pteridium arachnoideum (derecha).
Fotografías tomadas de:
https://www.kalliergeia.com/en/jacaranda-mimosifolia-description-care-and-uses/
http://www.fernsoftheworld.com/2018/06/13/pteridium-arachnoideum-2/

Resulta que los científicos han encontrado que todos los organismos comparten unas moléculas llamadas factores de transcripción. Estos factores de transcripción son proteínas que se encargan de regular el nivel de producción de otras proteínas, a través del control de la expresión de los genes que las codifican.

Te lo podría explicar con peras y manzanas pero soy alérgica a las Rosaceae, así que usaré unas plantas más “chidas”. Trae a tu mente al helecho con el que tropezaste; ahora fíjate detenidamente en la forma de su hoja, su color, la posición de los puntitos cafés en su espalda. Todas esas características y otras más están dadas por las proteínas que se codifican en los genes. Pero la cosa no es así de simple; digamos que no existe un gen para el color verde, o un gen para que la hoja sea de una forma y otro gen para que la hoja sea de otra; es más complicado.

Diferentes formas de las hojas en helechos: Pellaea cordifolia (izquierda), Odontosoria schlechtendalii (centro), Polypodium arcanum (derecha).
Fotos tomadas de:
http://www.fernsoftheworld.com/2016/12/16/pellaea-cordifolia/
http://www.fernsoftheworld.com/2018/11/07/sceptridium_decompositum_2-2/
http://www.fernsoftheworld.com/2016/04/02/polypodium-arcanum/

Para llegar a las características que vemos, debe existir toda una red de interacción entre las proteínas y los genes que van a codificar para otras proteínas; es como una partida de ajedrez, en donde cada una de las piezas corresponde a cada uno de los genes del helecho.

En una partida de ajedrez todos los movimientos están relacionados, todas las piezas están conectadas de alguna manera, un movimiento afecta al siguiente y en conjunto dan lugar a una jugada, en el caso del helecho, esa jugada corresponde a la característica que estás viendo. Entonces, si los genes son las piezas en el ajedrez el jugador sería el factor de transcripción. 

Digamos que en la partida de ajedrez el factor de transcripción eres tú; de esta manera tú estarías controlando el momento en el que van a actuar las diferentes piezas y la intensidad con la que lo hacen. Estarías controlando si va a haber muchos caballos en la siguiente jugada o serán los peones los que estén activos.

¿Hay muchos factores de transcripción?

Estos factores de transcripción están agrupados en familias, cada familia tiene ciertas características que la identifican de las demás. Lo que los científicos aún no saben es si estos factores de transcripción actúan de la misma manera en los diferentes grupos de plantas. 

Algunos científicos actualmente están investigando si los factores de transcripción de una planta existen y/o actúan de una manera similar en otras plantas. De esta manera podríamos saber si las características que vemos en diferentes plantas están dadas por la misma partida de ajedrez. Esto nos permitiría entender mucho de la evolución de las plantas.

Agradecimientos:
Alejandra Vasco y Rosalinda Tapia por las correcciones y el apoyo para entender el tema.

Bibliografía recomendada
(para los clavados)
  1. Endt DV, Kijne JW, Memelink J. 2002. Transcription factors controlling plant secondary metabolism:what regulates the regulators? Phytochemistry. 61: 107-114. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031942202001851
  2. Hernández B, Tapia R, Vasco A. 2019. Evolucion de genes ARP en helechos (Tesis de licenciatura). UNAM. México. http://132.248.9.195/ptd2019/junio/0789713/Index.html
  3. Khan Academy. 2019. https://www.khanacademy.org/science/biology/gene-regulation/gene-regulation-in-eukaryotes/a/eukaryotic-transcription-factors



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