Unha planta galega, xenoma modelo para o estudo da evolución da hiperacumulación de níquel 

A maior parte das especies vexetais adaptadas a solos metalíferos tóxicos exclúen os metais dos seus tecidos fotosintéticos, pero unhas 700 especies, coñecidas como hiperacumuladoras, foron quen de desenvolver a capacidade de acumular nas súas follas cantidades elevadas, máis incluso que no propio solo, de certos metais como níquel, zinc, manganeso, cobre, cobalto, arsénico ou talio. Aínda que non se coñecen os mecanismos responsables deste trazo, nun contexto de transición enerxética como o actual, semella que estas especies poderían representar unha oportunidade para, por exemplo, o desenvolvemento de tecnoloxías sostibles destinadas a remediar solos contaminados con metais, mitigando así os impactos ambientais da industria metalúrxica. 

O artigo Gain and loss of gene function shaped the nickel hyperaccumulation trait in Noccaea caerulescens, recentemente publicado na revista The Plant Cell, explora, en concreto, os xenes implicados na hiperacumulación de níquel en plantas, empregando como modelo a especie hiperacumuladora Noccaea caerulescens, da familia Brassicaceae, como os repolos ou os grelos, incluíndo, así mesmo, a xeración dun novo xenoma de referencia para N. caerulescens, obtido a partir dunha poboación galega desta planta, que é das poucas capaces de hiperacumular níquel. 

“A Noccaea caerulescens ven sendo empregada como modelo no estudo do fenómeno da hiperacumulación debido ao seu ciclo de vida rápido e a sinxeleza do seu xenoma, moi similar ao de Arabidopsis thaliana, a planta modelo para a fisioloxía vexetal”, explica Celestino Quintela-Sabarís, investigador do Departamento de Bioloxía Vexetal e Ciencias do Solo da UVigo, que participou no estudo. “Todas as poboacións de N. caerulescens son quen de hiperacumular zinc, mais só algunhas poboacións en Europa, entre elas as galegas, son tamén capaces de hiperacumular níquel”, detalla Quintela-Sabarís.

Un xenoma secuenciado de Silleda

“As autoras deste estudo secuenciaron o xenoma da poboación de N. caerulescens en Cira (Silleda). Logo, empregaron este xenoma para analisaren a expresión de xenes en poboacións desta especie capaces ou incapaces de hiperacumular níquel”, explica o investigador da UVigo. Deste xeito, observouse que as poboacións de hiperacumuladoras de níquel de N. caerulescens teñen un maior nivel de expresión de varios xenes que codifican proteínas transportadoras de metais. 

Alén diso, descubriron que algunhas poboacións que non hiperacumulan níquel sufriran unha mutación que deixou sen función un xene transportador de metais (chamado NcIRT1). O estudo complétase con varios experimentos adicionais que demostran que lévedos e plantas onde foi introducido este xene foron capaces de hiperacumular níquel, o que demostra a importancia do seu rol.

Unha especie sen protección

 “Na Galiza temos dúas especies de plantas hiperacumuladoras: Odontarrhena serpyllifolia e Noccaea caerulescens. As dúas son da familia Brassicaceae, e as dúas están restrinxidas no noso país a solos ultramáficos, que supoñen menos do 1% da superficie dos continentes e derívanse de rochas procedentes do manto terrestre e teñen de maneira natural concentracións elevadas de níquel, cromo e cobalto”, detalla Celestino Quintela-Sabarís.

O investigador da UVigo alerta de que mentres O. serpyllifolia está dentro do espazo da Rede Natura 2000 da Serra do Careón en Melide, N. caerulescens medra en solos ultramáficos que non están incluídos en ningún espazo protexido. “Dada a rareza destas poboacións e o seu valor como modelos evolutivos, a administración galega debería tomar medidas para a súa conservación” engade Quintela.