Un equipo de genetistas de plantas en el Laboratorio Cold Spring Harbor CSHL ha identificado un receptor de proteína en las células madre involucradas en el desarrollo de la planta que puede emitir diferentes instrucciones sobre cómo crecer dependiendo de qué péptido fragmento de proteína lo active.
Este es el primer receptor multifuncional de este tipo que funciona de esta manera para controlar el desarrollo de las plantas. Los nuevos hallazgos obtenidos por el profesor de CSHL David Jackson y sus colegas pueden tener implicaciones importantes para los esfuerzos por aumentar los rendimientos de los cultivos de alimentos esenciales como el maíz yarroz.
El crecimiento y el desarrollo de las plantas dependen de estructuras llamadas meristemos, depósitos en las plantas que contienen células madre. Cuando las señales peptídicas lo impulsan, las células madre en el meristemo se desarrollan en cualquiera de los órganos de la planta: raíces, hojas o flores, por ejemploEstas señales generalmente funcionan como una llave el péptido que encaja en una cerradura en la superficie de una célula el receptor de proteínas. La cerradura se abre momentáneamente, desencadenando la liberación de un mensajero químico dentro de la célula. El mensajero lleva instrucciones paracélula para hacer algo, como crecer en una célula de raíz o de flores o incluso dejar de crecer por completo. Convencionalmente, uno o más péptidos encajan en un receptor para liberar un solo tipo de mensajero químico.
Jackson y sus colegas, sin embargo, descubrieron recientemente que un receptor de proteína que identificaron por primera vez en 2001, llamado FEA2, puede desencadenar la liberación de uno de los dos mensajeros químicos distintos, CT2 o ZmCRN, dependiendo de cuál de los dos péptidos, ZmCLE7 o ZmFCP1, lo enciende. Los receptores que liberan más de un mensajero son raros. Jackson dice que este es el primero descubierto que juega un papel en la producción de cultivos.
FEA2 es un receptor importante en la vía de señalización CLAVATA, que se sabe que activa las células madre. Jackson, así como su colega CSHL, el profesor Zachary Lippmann, han ajustado previamente esta vía para manipular el meristemo para aumentar el rendimiento de especies de cultivos prominentesincluyendo tomate, maíz y mostaza.
Jackson y su equipo creen que FEA2 está unido a dos co-receptores diferentes, cada uno de los cuales actúa como el "bloqueo" para una de las dos "claves" peptídicas. La investigación futura explorará cómo las dos señales peptídicas diferentes son traducidas porFEA2 en mensajes químicos distintos.
"Creemos que la forma en que funciona esta vía de señalización de células madre es fundamental para todas las plantas", dice Jackson. "Hemos demostrado que, en teoría, las vías que controlan las células madre pueden modificarse para producir frutos más grandes o más semillas. ConEn este estudio hemos aprendido algo nuevo sobre cómo funcionan estas vías, lo que les brinda a los científicos de plantas otra herramienta para mejorar los rendimientos de los cultivos ".
Financiamiento
Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura, Fundación Nacional de Ciencias, Programa BioGreen 21 de próxima generación, Programa de Ciencias Human Frontier
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Cold Spring Harbor . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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