Investigador del Centro de Ciencias Matemáticas (CCM) UNAM Morelia, Eugenio Azpeitia, recibirá distinción por la Academia de Ciencias de Francia

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Morelia, Michoacán, 21 de abril de 2022.- El Investigador del Centro de Ciencias Matemáticas (CCM) UNAM Morelia, Eugenio Azpeitia, recibirá el próximo 28 de junio, el Premio Les Grandes Avancées Françaises en Biologie 2022, distinción que otorga la Academia de Ciencias de Francia y el Centro Nacional de Investigación Científica de ese país.

El reconocimiento se otorga por su trabajo de investigación realizado en el Laboratorio de Reproducción y Desarrollo de Plantas de la Universidad de Lyon, del cual se publicó el artículo “Surgen formas fractales de la coliflor surgen de alteraciones de las redes de genes florales”, en la revista Science (www.science.org/doi/10.1126/science.abg5999)

Se trata de un trabajo realizado con los doctores Christophe Godin (Matemático) y Francois Parcy (Biólogo), con quienes el doctor Eugenio Azpetia realizó una estancia de investigación durante el doctorado y el posdoctorado.

Desde el 2013, el doctor en ciencias, por el Instituto de Ecología, UNAM, se incorporó al trabajo de investigación. Y fue en el 2015, 2016 y 2017 cuando comenzaron los primeros resultados.

Para el investigador del CCM la distinción representa un reconocimiento a su trabajo por parte de investigadores con trayectoria destacada en Francia, como son los doctores Christophe Godin y Francois Parcy, quienes lo postularon, “por ello el hecho de que me postularan ya fue un reconocimiento para mí, fue un acto valioso que agradecí y el que además sea elegido por la Academia de Ciencias de Francia lo hace aun más significativo”.

Explica que es un trabajo que se ubica en el área de análisis dinámico de modelos mecanicistas de procesos biológicos; es decir son modelos que tratan de estudiar cuáles son los mecanismos que regulan los cambios espaciales y temporales de los procesos biológicos.

En el artículo se estudian las alteraciones genéticas que transforman una flor en una coliflor. En particular, profundiza sobre cuáles son las propiedades del desarrollo de las plantas que se ven modificadas por dichas alteraciones genéticas y que producen los cambios morfológicos.

El investigador detalla que los fractales son objetos matemáticos que pueden tener enorme belleza. Argumenta que en los organismos biológicos existen muchas estructuras de tipo fractal. La coliflor romanesco ha sido considerada como el ejemplo casi perfecto de fractalidad en organismos vivos. Su estructura es casi hipnótica debido a sus propiedades geométricas tipo fractal de espectacular belleza y regularidad. Hasta la fecha no se comprendía cómo es que una estructura con dichas propiedades podría generarse. “El trabajo da pasos importantes en la comprensión de su origen, permitiéndonos entender mejor como fue su proceso de selección y domesticación”.

Los resultados del estudio permiten comprender algunos de los aspectos fundamentales, que dan origen a las coliflores, entre los que destacan los siguientes puntos: 1) Los ápices de las plantas están compuestos por meristemos donde se encuentran las células madres. 2) A los costados de los meristemos se forman los nuevos órganos de las plantas. 3) Cuando hay las señales correctas, los nuevos órganos toman la identidad de flor. 4) La mutación de dos genes hace inestable el desarrollo de flor, lo que ocasiona que, después de una transición fallida a flor, los nuevos órganos tomen la identidad de meristemo. 5) Los nuevos meristemos guardan una ‘memoria’ de su paso temporal por la identidad de flor. 6) Esta ‘memoria’ permite a los nuevos meristemos producir nuevas flores que terminan por retomar la identidad de meristemo con ‘memoria’. 7) Este proceso se continúa repitiendo ocasionando una acumulación de meristemos sobre meristemos sobre meristemos… generando la morfología de la coliflor. 8) La forma cónica de la coliflor romanesco se debe a la mutación de un tercer gen que controla el tamaño de los meristemos. Al mutar este tercer gen, los meristemos aumentan su tamaño. 9) Al aumentar su tamaño crecen más rápido lo que hace que tomen más altura respecto a los meristemos laterales que produjeron lo que permite obtener la forma cónica que observamos.

El proyecto estuvo dividido en dos partes. Por una se desarrollaron modelos matemáticos basados en la información disponible en la literatura sobre los genes involucrados en el desarrollo de flor y su transformación en coliflor; así como datos sobre el desarrollo de las plantas. Por otra parte, se realizaron varios experimentos de laboratorio y análisis bioinformáticos. Tanto los experimentos como los análisis bioinformáticos sirvieron para completar información faltante del modelo o para corroborar las predicciones y resultados del modelo.

Finalmente, Eugenio Azpeitia comenta que el trabajo de investigación continuará con la colaboración de estudiantes del posgrado del CCM y de los doctores Christophe Godin y Francois Parcy.