El dominio de las técnicas agrícolas significó una revolución para la historia de la humanidad. Hace aproximadamente nueve mil años, el ser humano modificó su forma de estar en el mundo y trocó su economía de recolección y caza por una basada en la agricultura. Con el paso del tiempo, el hombre transformó las características genéticas, morfológicas y fisiológicas de las especies mediante un proceso de domesticación tan inconsciente como efectivo. En la actualidad, existe una extensa variedad de ejemplares que componen el variopinto mosaico vegetal. Desde plantas que habitan el desierto de Atacama que florecen a ritmo acelerado –con el objetivo de adaptarse a los ciclos de lluvia-sequía– y no superan el mes de vida, hasta las sequoias californianas que alcanzan los 150 metros de altura y cuya existencia puede alcanzar el milenio.

En las últimas décadas, el desa- rrollo de análisis vinculados al estudio de plantas transgénicas se propone la elaboración de estrategias útiles frente a la demanda creciente de alimentos en un escenario signado por el cambio climático y el calentamiento global. ¿Qué es una planta transgénica? Es un organismo vegetal que fue transformado y que posee en su genoma un gen que pertenece a otro individuo. La introducción del “transgen” es útil porque dota al ejemplar de características únicas y le otorga, por ejemplo, mayor resistencia a herbicidas o bien más tolerancia a patógenos como pueden ser ciertas bacterias y hongos. José Manuel Estévez es doctor en Biología (UBA) y se desempeña como jefe del Laboratorio Bases Moleculares del Desarrollo Vegetal del Instituto Leloir. En esta ocasión comparte su pasión acerca del estudio de las plantas, describe el modo en que su equipo de investigación procura alargar las raíces y multiplicar los pelos radiculares, y arroja luz en un campo poco explorado hasta el momento que cruza los aportes de la biología y la genética para generar nuevas estrategias de seguridad alimenticia.

–Cuénteme acerca de su trayectoria. ¿Por qué estudió biología?

–En principio, la escogí por descarte. De hecho, durante el primer año de la carrera en la Universidad Nacional de La Plata no fui muy buen alumno. Por suerte, un poco más adelante advertí que el estudio del comportamiento de las plantas me gustaba bastante y, por lo tanto, si mi objetivo era hacer investigación necesitaba conseguir buenas notas para poder concursar por becas. Luego, realicé un doctorado en la UBA y estuve algunos años en la Universidad de Stanford y en Berkeley (California). En la actualidad, hace siete años estoy en Argentina y, desde hace algún tiempo trabajo en el Instituto Leloir.

–¿Por qué decidió especializarse en el análisis del comportamiento de las plantas?

–Mi madre, si bien es abogada de profesión, es un gran paisajista y mantiene hace tiempo un jardín con más de 100 especies de plantas nativas y exóticas. Creo que eso me influenció desde pequeño, de algún modo misterioso se coló en mi inconsciente. Me parecen organismos fascinantes que se logran adaptar al ambiente aunque sean inmóviles. Son protagonistas de una situación biológica totalmente novedosa, a diferencia de los animales, que cuentan con la posibilidad de trasladarse cuando no se sienten cómodos en tal o cual sitio. De este modo, desarrollan mecanismos interesantes y susceptibles de ser examinados. En el mundillo de las plantas, mis análisis se concentran en comprender el mundo subterráneo y las raíces.

–¿Qué le interesa de las raíces?

–El ser humano, desde que comenzó a domesticar plantas, operó y realizó selecciones que siempre se basaban en observaciones realizadas en torno a lo que sucedía por encima del nivel del suelo. Básicamente, escogía las que crecían más, las que daban frutos de mayores dimensiones, las que tenían colores más llamativos, etc. Por lo tanto, nunca prestó demasiada atención a lo que ocurría debajo.

–¿En qué medida los procesos que las plantas experimentan debajo de la tierra influyen en su salud y en su desarrollo superficial?

–Todo el desarrollo que se observa a nivel superficial depende de lo que ocurre bajo tierra, es decir, de la cantidad de agua y de nutrientes que logra absorber. Opino que se viene una revolución biotecnológica vinculada al desarrollo de plantas más resistentes a la sequía que sean capaces de captar la mayor cantidad de insumos en suelos más pobres, en base a las propias características de las raíces.

–¿Hace cuánto tiempo la biología se preocupa por lo que sucede debajo del suelo?

–Es relativamente nuevo, aunque cada vez existen más grupos en el mundo preocupados por desplegar diferentes estrategias que permitan a los productores agrícolas la manipulación del crecimiento de las raíces. A partir de este progreso, me interesé por el estudio de las raíces como modelo, y al interior de este campo examino unas células específicas denominadas pelos radiculares. Son los sensores encargados de tomar agua y absorber nutrientes. Tratamos de comprender los mecanismos moleculares a partir del cual las células vegetales logran crecer.

–¿Y cómo crecen esos pelos radiculares?

–Lo hacen de manera similar a la forma en que lo hacen los axones de las neuronas y las hifas de los hongos. Contamos con un tipo de crecimiento que es común a muchos organismos diferentes. Estos pelos radiculares tienen muchos transportadores en la membrana, de modo que cuantos más pelos desarrolla mayor es el área superficial de raíz.

–¿El crecimiento de las plantas sólo depende del ambiente?

–Depende del ambiente pero también de señales internas que le indican a la planta que crezca o que deje de hacerlo. Se trata de un conjunto de decisiones que toma la célula en base a un estatus interno y a señales que provienen del exterior.

–¿Cómo realizan sus experimentos? ¿Con qué plantas trabajan?

–Nosotros trabajamos con una planta modelo que se llama Arabidopsis thaliana. Representa el esquema modelo porque existen mutantes para cada uno de los 30.000 genes que están presentes en su genoma. A su vez, también facilita –por ingeniería genética– la expresión de niveles elevados de una proteína para poder ver su efecto en el fenotipo (aspecto visible, medible del crecimiento vegetal). Contamos con herramientas de genética que por exceso o por deficiencia nos permiten ver cómo impacta esa proteína en el desarrollo de las raíces. Luego de muchas pruebas, a partir de una larga búsqueda de mutantes de todo el genoma obtenemos lo que se denomina “reguladores maestros” del desarrollo de las raíces.

–¿Y qué hacen luego de los experimentos con la planta modelo? ¿Cómo trasladan sus resultados a ejemplares con impacto económico?

–Más adelante, los resultados obtenidos los probamos en maíz, tomate y alfalfa. Eso lleva varios años, por eso primero se deben elaborar los transgénicos y ver cómo se comportan en campo. Por último, lo ideal sería que nuestros avances tengan aplicación en el campo de la biotecnología y permitieran la obtención de plantas más resistentes a las sequías y a los suelos pobres. Es decir, conseguir que sigan siendo productivas cuando hay menos agua y nutrientes en el suelo, para anticiparnos a los efectos del cambio climático. Si optimizamos plantas capaces de crecer con menos nutrientes también colaboramos a reducir la contaminación ambiental, pues, el productor requeriría de la utilización de menos fertilizantes que afectan los ecosistemas naturales.

–¿Existe alguna desventaja en este proceso que implica potenciar el crecimiento de las raíces más de lo que están acostumbradas? Imagino una competencia evolutiva entre plantas que se ubican cerca y estiran sus raíces más de lo corriente...

–Podría llegar a desarrollarse un tipo de competencia en escenarios signados por una alta densidad de plantas, pero eso es algo que habría que probar en campo, en condiciones reales. Desde el laboratorio es imposible examinar qué ocurre. Sin embargo, en algún punto nosotros buscamos hacer biología traslacional: a partir de la generación de transgénicos en invernáculo –a partir de la colaboración del Instituto de Agrobiotecnología liderado por Raquel Chan– intentamos que nuestra ciencia básica pueda tener alguna aplicación a largo plazo.

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