Actualizado 06/02/2015 18:48 CET

Revelan cómo funciona el interruptor del crecimiento de las plantas

Planta
Foto: WIKIMEDIA

MADRID, 6 Feb. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores del Centro Riken de Investigación de los Recursos Sostenibles (CSRS), en Japón, revela cómo funciona un interruptor esencial para el crecimiento de las plantas.

   Se trata de los brasinoesteroides, una clase de hormonas esteroides de la planta, juegan un papel importante en impulsar el crecimiento de las plantas, así como una serie de procesos de desarrollo, incluyendo el alargamiento y la división celular, el desarrollo del xilema, que se utiliza para el transporte de agua y nutrientes, y la adaptación a la luz en diferentes condiciones.

   Sin embargo, como los brasinoesteroides son muy caros de producir, no pueden emplearse directamente para la producción de la agricultura y la biomasa vegetal. Aunque se entiende la importancia de los brasinoesteroides, no están muy claros los mecanismos precisos por los que ejercen sus funciones en las plantas, por lo que Takeshi Nakano, del CSRS, dirigió el estudio para identificar los genes de señalización de los brasinoesteroides.

   Una vez detectados, los investigadores usaron la ingeniería vegetal para modificar genéticamente las plantas con el fin de aumentar su crecimiento mediante la regulación de estos mecanismos, lo que lleva finalmente a una mayor productividad de la agricultura, así como la producción de biomasa. Esto podría proporcionar maneras para reducir CO2 mediante su fijación en los materiales del cuerpo de la planta.

   Con las herramientas de la biología química, un campo que implica la aplicación de técnicas químicas para el estudio del sistema biológico. el uso de plantas mutantes y Brz, un inhibidor de la biosíntesis de los brasinoesteroides, el equipo se centró en el mecanismo de BIL1, un interruptor principal que regula unos 3.000 genes, que suponen el 10 por ciento de los 30.000 genes de la planta modelo 'Arabidopsis'.

   A través de la biología química, estos expertos descubrieron una proteína llamada BSS1, que interactúa con BIL1 para regular negativamente la señalización brasinoesteroide. BIL1 era conocida por llegar al núcleo de la célula gracias a la la estimulación brasinoesteroide, pero el mecanismo molecular no se entendía.

   Mientras examinaban el movimiento de BSS1 en las células carebtes de brasinoesteroides, los científicos se sorprendieron al descubrir que la creación de un complejo de grandes proteínas suprimió la elongación del tallo de la planta. Así, fueron capaces de determinar el mecanismo detallado a través del cual BIL1 es capturado por la formación de este complejo de proteínas con BSS1, y descubrieron, inesperadamente, que la ruptura de este complejo por los brasinoesteroides parece permitir que BIL1 se mueva hacia el núcleo.

   Así pues, parece que la interacción entre BSS1 y los brasinoesteroides conduce a la formación del complejo, lo que genera un acortamiento de la altura de la planta, mientras que, por el contrario, la ruptura del complejo lleva al alargamiento del tallo y una mayor altura de la planta.

   "Basándonos en estos hallazgos, esperamos ser capaces de desarrollar tecnologías que nos permitan controlar libremente la altura de la planta de la biomasa vegteal y los cultivos útiles, así como contribuir a la reducción del CO2 en la atmósfera", concluye Nakano.

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