¿Cómo adquieren los primordios de hoja y flor una forma diferente?

Ambos órganos aéreos se inician a partir de una pequeña población de células madre equivalente. Sin embargo, a los pocos días de crecimiento, sus patrones de morfogénesis divergen drásticamente para dar lugar a los órganos maduros. El primordio de hoja mantiene la simetría bilateral inicial, mientras que, el primordio de flor gradualmente la pierde, adquiriendo en su lugar una simetría radial. En este artículo, elaborado por el laboratorio del Dr. Wabnik (@PlantDynamics), nuestro estudiante de doctorado Daniel Alique ha trabajado junto con el laboratorio de Yuling Jiao (IGDB, Pekín) dentro del marco de colaboración internacional CEPEI para definir los factores que explican el crecimiento diferencial entre estos dos primordios.

Con este fin, hemos empleado un marco computacional elaborado previamente en nuestro grupo de investigación para construir un modelo comparativo que es capaz de reproducir las morfogénesis de los primordios de hoja y flor de forma realista, partiendo desde la misma configuración inicial. Este modelo espacio-temporal integra propiedades mecánicas junto con transporte de hormonas para definir el crecimiento del órgano a nivel celular. Tras realizar simulaciones de alto rendimiento empleando el clúster de computación del centro, hemos encontrado que las principales diferencias de morfogénesis entre los primordios de hoja y flor puede explicarse gracias a la interacción de tres factores: 1) la viscoelasticidad de la pared celular, 2) la anisotropía celular, y 3) las dinámicas de flujo de auxinas. En definitiva, nuestros resultados subrayan la importancia de considerar las propiedades mecánicas y el transporte hormonal en conjunto, a la hora generar las geometrías de los órganos.