1. Les plantes, nascudes per canviar
Des de la invenció de l’agricultura fa 10.000 anys, hem transformat tant algunes plantes i animals que ara aquestes espècies serien incapaces de sobreviure a la natura. “Ens alimentem d’espècies inventades per l’ésser humà, fruit de la modificació genètica, com el blat de moro”, explica Josep Casacuberta, coordinador del programa de genòmica de plantes i animals del Centre d’Investigació Agrigenòmica (CRAG) i líder científic del B·Debate.
La capacitat dels éssers vius per adaptar-se al medi i, per tant, la seva supervivència, depenen en gran mesura de les possibilitats que tinguin per evolucionar. En les plantes són dos els mecanismes fonamentals que els permeten tenir una reserva de canvi: la poliploïdia i els transposons.
La poliploïdia, o suma de cromosomes, dóna lloc a un mosaic de noves combinacions. Ajuntar i regular tanta nova informació no és senzill, i per tal de fer-ho, les plantes segueixen un procés d’estabilització. Kirsten Bomblies, professora de la Universitat de Harvard, investiga els mecanismes que la fan possible.
“Hem identificat diversos gens que semblen imprescindibles en aquest procés, i molts d’ells estan relacionats amb la meiosi: el procés de separació dels cromosomes que permet formar les cèl·lules sexuals”, explica Bomblies. En la meiosi es produeix un gran intercanvi d’informació entre uns i altres cromosomes. La hipòtesi d’aquesta investigadora és que les plantes, en estabilitzar-se, limiten aquest intercanvi, compensant així l'excés d'informació. “De confirmar-se, aquesta teoria podria tenir repercussions per la salut humana”, augura Bomblies. L’ésser humà genera variacions de formes diferents a les de les plantes, però el procés de poliploïdia pot observar-se generalment en el càncer. Per això, conèixer els mecanismes que permeten disminuir aquest desequilibri podria arribar a tenir aplicació en la investigació oncològica.
Els transposons —els petits fragments mòbils d’ADN “viatger”— centren també la investigació actual en agrigenòmica. D’aquests alguns tenen més risc d’activar-se, moure’s pel genoma i provocar-hi canvis. Marie Mirouze, investigadora de l’Institut d’Investigació per al Desenvolupament de Montpellier, utilitza una tècnica per identificar aquests elements “llestos per saltar”, anomenada “mobiloma”. Per fer-ho rastreja cercles d’ADN, és a dir, formes tancades que la cèl·lula provoca en els transposons per evitar que tornin a l’ADN un cop que les (seves) còpies en surten. Un mínim error en aquest tancament podria provocar que tornessin i es traslladessin pel genoma, provocant canvis poc predictibles.
La baralla de cartes de la genètica
La poliploïdia és la suma de cromosomes, bé multiplicant els que ja té la pròpia planta o bé fusionant els seus cromosomes amb els d'una altra espècie. Els transposons són un mecanisme molt diferent: són elements mòbils, petits fragments d'ADN que poden desplaçar-se, viatjar cap a altres parts del seu cromosoma o cap a altres cromosomes diferents, i que a més poden crear noves característiques amb les seves excursions. Són, per exemple, els responsables que en algunes espècies de blat de moro els grans tinguin diferents colors: en moure un transposó que controla el gen del color, canvia també la forma en què es manifesta externament. I encara que només alguns són actius, poden suposar fins al 80% de tot l'ADN d'una planta.
En general, els dos mecanismes es comporten com una baralla de cartes: la poliploïdia permet a la planta jugar amb el doble (o el triple, o diverses vegades més) de cartes; el transposó permet modificar l'ordre de la baralla, provar combinacions com si de pòquer es tractés i el que es busqués fos una escala.