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Biología del desarrollo

Células madre vegetales

Las plantas poseen células capaces de mantener un estado indiferenciado y originar distintos tipos celulares en cualquier momento de la vida del organismo adulto.

Brote de haya común (Fagus sylvatica). La organogénesis vegetal se prolonga durante toda la vida de la planta adulta. [STERNENLAUS, BIRDY/WIKIMEDIA COMMONS/CC BY-SA 3.0]

En síntesis

Una de las principales diferencias entre animales y plantas reside en los procesos de formación de órganos. Al contrario que en los animales, la organogénesis vegetal constituye un proceso postembrionario que se prolonga durante toda la vida.

El crecimiento y desarrollo de una planta se deben a la actividad de los meristemos, grupos de células desde los que se organiza la generación de los diferentes tejidos. Los meristemos poseen células análogas a las células madre animales.

El equilibrio en los nichos de células madre vegetales depende de una serie de bucles génicos que se autorregulan. Estos pueden originar un crecimiento continuo, como ocurre con las hojas, u otro que acaba con la formación del órgano, como la flor.

Las células madre de animales y plantas parecen utilizar estrategias semejantes para resolver problemas biológicos similares. Sin embargo, la evolución parece haber hallado diferentes mecanismos moleculares para regular su funcionamiento.

¿Cuántos órganos posee un individuo adulto de una especie animal? Piense, por ejemplo, en una persona. Todos sabemos que tenemos un cerebro, un corazón, dos pulmones, un hígado... ¿Y células? Aunque esta pregunta resulta mucho más difícil de responder, podemos realizar un cálculo aproximado. Según algunas estimaciones, nuestro cuerpo contaría con unos 4 o 5 billones de células. Con independencia de la exactitud de dicha cifra, podemos asegurar que dos humanos adultos no se diferenciarán demasiado en ese aspecto. Sin embargo, cuando nos planteamos el mismo tipo de preguntas acerca de una planta, nos encontramos ante la dificultad de aportar cifras tan concretas. En la mayor parte de los casos, ni siquiera podremos aventurar el número de órganos (raíces, hojas o flores) que posee un ejemplar vegetal adulto.

Ello no se debe a que el crecimiento de una planta proceda de manera desordenada. Numerosos aspectos de su desarrollo, como su tamaño, el de sus órganos o los lugares en los que se iniciará la formación de hojas, se encuentran sometidos a un estricto control genético. Sin embargo, las plantas poseen una característica muy peculiar: exhiben un crecimiento reiterativo y continuo que, durante toda la vida del organismo adulto, posibilita la reactivación de la división celular allí donde habrá de iniciarse la creación de nuevos órganos.

En un animal, el número, tamaño y posición de los órganos suele quedar especificado durante el desarrollo embrionario. La organogénesis vegetal, por el contrario, constituye un proceso fundamentalmente postembrionario. Incluso cuando ya ha completado su formación en la semilla, un embrión vegetal posee aún una estructura muy primitiva. Algunas de sus células se encuentran programadas genéticamente para generar diferentes tipos celulares nada más germinar y completar la formación de los órganos embrionarios, como los cotiledones. Pero, por lo demás, en él no se distinguen lo que serán los órganos de la planta adulta, como las raíces, las hojas o las flores. Su número y tamaño solo se determinará tras la germinación. Este proceso constituye una de las principales características del reino vegetal y uno de los recursos con los que cuentan las plantas para responder a los cambios del medio. Mientras que los animales pueden reaccionar a las variaciones del entorno mudando de localización, la mayoría de las plantas son organismos sésiles, anclados a un lugar fijo en la tierra. Así, su peculiar manera de responder a los cambios ambientales consiste en modificar los patrones de crecimiento y formación de órganos.

Tales diferencias en el desarrollo de plantas y animales se plasman en las señales moleculares que ambos tipos de organismos emplean para activar y detener los mecanismos de proliferación celular. Una planta adulta, constituida por células ya diferenciadas, conserva un gran potencial para iniciar dichos procesos. Estos, sin embargo, no derivan en una transformación celular oncogénica, como los que observamos en los animales. Es más, las plantas son muy refractarias a engendrar tumores. Por tanto, los mecanismos moleculares que contribuyen a un crecimiento vegetal ordenado y controlado revisten un gran interés no solo desde un punto de vista básico, sino también por sus posibles implicaciones biotecnológicas y biomédicas.

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