La técnica de domesticar árboles

ara demostrarlo, Richard Meilan, profesor de fisiología molecular en la Purdue University, ha elaborado un método que sirve para identificar rápidamente los genes del álamo, y determinar su función.

Cuando sepamos exactamente para qué sirve cada gen en un árbol, podremos crear variedades modificadas genéticamente que sirvan para propósitos específicos, como producir madera especial para muebles, contrachapados, etc. Al mismo tiempo, serán gestionados como cultivos agrícolas, para un mejor y más eficiente uso de los recursos, tanto del suelo como del agua, sin perjudicar áreas naturales.

Conocer la función genética es asimismo importante porque nos puede permitir desarrollar árboles con características ideales, como resistencia a los insectos, propiedades de la madera mejoradas, retraso en la floración, etc.

Meilan y sus colegas han ideado un par de técnicas que les permiten identificar genes específicos. Dichas técnicas ya se han empleado para identificar funciones genéticas en la Arabidopsis, una planta muy común en investigación, pero es la primera vez que se aplican a un árbol.

El método clásico de identificación precisa la producción de numerosas plantas mutantes y averiguar los genes responsables de los rasgos que diferencian a las variedades normales de las que no lo son. El proceso suele ser largo y laborioso, y lo sería aún más en árboles, cuya vida se mide en décadas y siglos.

La técnica de Meilan, en cambio, no requiere producir plantas mutantes, sino que identifica genes basándose sólo en sus patrones de actividad. Así, se inserta un fragmento extraño de ADN (vector trampa) en un lugar aleatorio del genoma del árbol, una secuencia única que lleva un gen llamado GUS, que al activarse provoca la aparición de un color azul. Cuando el vector trampa se halla cerca o junto a un gen de una planta, el GUS se ve expresado de la misma forma que el gen vecino. Por ejemplo, si GUS “aterriza” junto a un gen sólo activo en las venas de las hojas de la planta, entonces GUS sólo estará activo en dichas áreas, haciendo que las venas se vean azules.

Como el vector posee una secuencia de ADN conocida, podemos averiguar dónde ha ido a parar y cuál es la función del gen contiguo. Una vez se identifica un gen que controla algún rasgo deseable, se manipula su actividad para que haga lo que nosotros queramos. Por ejemplo, podemos producir un árbol que florezca en un momento distinto al de otros de la misma especie. También podemos transferir genes que nos interesen, como genes que garantizan una resistencia a insectos, en árboles que no los tenían.

Meilan está buscando los genes responsables del desarrollo de las raíces en los árboles, porque esto facilitará la propagación de ejemplares de rasgos interesantes de forma más sencilla que el método convencional (producción de semillas). En el método tradicional existe el problema de que, a pesar de que se encuentre un padre y una madre con rasgos deseables, no sabemos si las semillas resultantes de la unión generarán un árbol que exhiba dichas características.

En las plantas domésticas, es posible cortar un fragmento, colocarlo en agua y ver que produce raíces (propagación vegetativa). Esto no puede hacerse con árboles, por lo que Meilan quiere identificar los genes que inician la generación de raíces.

Como los nuevos árboles mutantes se emplearán sólo para explotar la madera y no queremos que sus rasgos contaminen la población salvaje, serán modificados para no producir flores o para que las produzcan en momentos distintos a los de sus congéneres. De este modo, sus genes no serán transferidos sin control.

Información adicional en: Purdue University