Los investigadores de la Universidad de Columbia Británica han descubierto un sistema de mensajería interna que las plantas usan para controlar el crecimiento y la división de sus células. Estos procesos de gestión del crecimiento son críticos para todos los organismos, porque sin ellos, las células pueden proliferar sin control, comolo hacen en cánceres e infecciones bacterianas.
Las plantas usan este sistema de mensajería para sobrevivir en condiciones difíciles o para competir con éxito cuando las condiciones son favorables. Les dice cuándo crecer, cuándo estancarse, cuándo florecer y cuándo almacenar recursos, todo en función de las condiciones imperantes.Comprender cómo funciona todo podría permitir innovaciones en agricultura, silvicultura y conservación a medida que el cambio climático se afianza.
El profesor de botánica UBC Geoffrey Wasteneys y sus colegas descubrieron que el sistema es impulsado por una proteína llamada CLASP. La proteína, que se encuentra en plantas, animales y hongos, juega un papel esencial en el crecimiento y la división celular al coordinar el ensamblaje de filamentos dentro de las célulasSu gen en plantas fue identificado por primera vez por Wasteneys en 2007.
Su estudio publicado hoy en Biología actual revela que la producción de CLASP se reduce por una hormona de crecimiento vegetal llamada brasinoesteroide. Los investigadores establecieron esto al exponer el berro de tallo, una pequeña planta con flores nativa de Eurasia y África, al brasinoesteroide. Esta exposición atrofió a las plantas de alguna maneraque se parecía mucho a las versiones mutantes de la planta que carecían por completo de la proteína CLASP. Esta observación llevó al equipo a realizar experimentos que demostraron que CLASP es de hecho un objetivo directo del brasinoesteroide.
Sin embargo, los investigadores estaban desconcertados porque limitar el crecimiento a través de la exposición al brasinoesteroide es un proceso unidireccional que simplemente detiene la división celular. En un giro sorpresa, los investigadores descubrieron que CLASP previene la degradación de los receptores de brasinoesteroides, por lo que cuando CLASP es escaso, el brasinoesteroide se vuelve menos efectivo, lo que hace que los niveles de CLASP aumenten nuevamente. Esencialmente, la proteína y la hormona se afectan entre sí en un ciclo de retroalimentación negativa.
"Puedes compararlo con el circuito de retroalimentación depredador-presa", dijo Wasteneys. "Sabemos que las poblaciones de zorros se desploman si consumen en exceso conejos. En ausencia de zorros, las poblaciones de conejos explotan, causando el eventual colapso de su ecosistema.
"Estos hallazgos son únicos porque muestran, por primera vez, que CLASP está gobernando su propio destino al sostener directamente la vía hormonal que regula su expresión".
Estas nuevas ideas son de particular interés para la agricultura a medida que la industria busca nuevas formas de gestionar los efectos del cambio climático, dijo Wasteneys.
"Uno de los objetivos del futuro es poder tener plantas inteligentes que puedan detectar su entorno y ajustar su desarrollo, para que puedan producir cultivos de manera confiable en condiciones cada vez más adversas. Este mecanismo es fundamental para eso".
El equipo de Wasteneys del departamento de botánica trabajó con colegas de la Universidad de Manitoba y la Universidad de Saskatchewan. Su estudio fue apoyado por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales, el Programa de Cátedras de Investigación de Canadá y la Fundación para la Innovación de Canadá.
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Materiales proporcionado por Universidad de Columbia Británica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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