El muérdago común, símbolo de la Navidad católica, ha demostrado ser un reino vegetal único que no sabe cómo descomponer los azúcares con oxígeno y utilizar su energía para producir energía celular, según los científicos en un artículo publicado en la revista Current Biology.
“Nuestros colegas descubrieron recientemente que el muérdago carece de genes asociados con la respiración de oxígeno en las mitocondrias. Pensamos que se habían "movido" a otra parte del genoma, y nos sorprendimos cuando nos dimos cuenta de que el muérdago se había deshecho por completo de esa parte de la máquina metabólica de la célula. Se consideró una parte esencial de las células de todas las criaturas multicelulares”, dijo Andrew McLean del Centro John Innes en Norwich, Reino Unido.
Los botánicos han descubierto hace relativamente mucho tiempo que algunas plantas han perdido en el pasado distante la capacidad de fotosintetizar y extraer nutrientes de forma independiente, habiendo aprendido a parasitar otras plantas e incluso hongos. Tales representantes de la flora, las llamadas plantas micoheterotróficas, se encuentran con mayor frecuencia en los bosques y en los rincones oscuros del área, donde otros miembros del mundo vegetal simplemente no pueden sobrevivir.
Un ejemplo sorprendente de estas plantas son las orquídeas que crecen en bosques tropicales y templados y parasitan varios tipos de hongos, a los que engañan para que se abastezcan de nutrientes y minerales. Hay docenas de especies de otras plantas con flores que llevan un estilo de vida similar.
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McLean y sus colegas descubrieron una planta que llevó este proceso a su conclusión lógica: perdió por completo la capacidad no solo de obtener azúcares de forma independiente solo a través de la fotosíntesis, sino también de descomponer los nutrientes "robados" utilizando oxígeno. Resultó ser el muérdago común, una planta parásita cuyas ramas los europeos decoran sus hogares durante Navidad y Año Nuevo.
Al analizar el genoma de este representante de la flora, los autores del artículo llamaron la atención sobre la extensión inusualmente corta de esa parte que controla el trabajo de las mitocondrias: "estaciones de energía" celulares en las que se oxidan la glucosa y otros nutrientes y se producen moléculas de ATP, una "moneda energética" celular universal.
En el pasado lejano, las mitocondrias eran organismos independientes, pero luego se fusionaron con los ancestros de plantas y animales y gradualmente se convirtieron en parte de sus células, habiendo perdido casi todos los genes, la mayoría de los cuales "se trasladaron" al ADN nuclear. Por eso, la contracción de esta parte del genoma en el muérdago interesó, pero no sorprendió, a los genetistas.
Sin embargo, todavía había motivos para la sorpresa: resultó que los genes responsables del trabajo del llamado "complejo I", un conjunto clave de enzimas mitocondriales, desaparecieron por completo tanto del ADN nuclear como del mitocondrial. Estas proteínas, como explican los científicos, son responsables de "quemar" los carbohidratos y otros nutrientes en las células de todas las sustancias multicelulares y de utilizar su energía para otros fines.
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La pregunta es, ¿cómo sobrevive entonces el muérdago? Como demostraron otros experimentos de McLean y sus colegas, estas plantas producen moléculas de ATP mediante la glucólisis y otros tipos de metabolismo "sin oxígeno", cuya eficiencia es diez veces menor.
Además, algunas de las moléculas de la "moneda de la energía", como sospechan los científicos, el muérdago simplemente roba al propietario. Ambos, según los genetistas, explican por qué estos parásitos chupan cantidades inusualmente grandes de azúcares de las ramas de sus víctimas.
Ahora McLean y sus colegas están analizando el ADN de muchas otras especies de plantas parásitas, probando si el muérdago es verdaderamente único en este sentido.
