6 ago. 2012

Manipulando el mecanismo biotecnológico que controla el crecimiento de las plantas

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han identificado qué mecanismo biotecnológico se debe manipular para poder modular el crecimiento de las plantas. El hallazgo se publica hoy en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).




Las plantas no pueden desplazarse, por lo que han tenido que adoptar una estrategia distinta a la de los animales para responder a las condiciones ambientales cambiantes. El éxito de las plantas en su adaptación al entorno se basa en el desarrollo de un sistema muy versátil de monitorización de las señales (cantidad y calidad de la luz, temperatura, disponibilidad de nutrientes y agua, etc.), y de un circuito muy eficiente para la integración de todas estas señales. Ésta integración se consigue porque cada señal no envía su información a través de rutas independientes, sino que dichas rutas están interconectadas en algunos puntos, lo nodos, formando una red.

Los investigadores del CSIC David Alabadí y Miguel Blázquez, que trabajan en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, centro mixto del CSIC y la Universidad Politécnica de Valencia, han realizado este trabajo en colaboración con científicos del centro Rothamsted Research de Reino Unido. El equipo ha identificado el mecanismo molecular por el que dos de estas vías confluyen en un nodo, lo que podría servir en un futuro para mejorar alguno de los comportamientos de las plantas frente a cambios en su entorno.

Según explica Alabadí, “hemos descrito la conexión molecular entre la información que confieren las hormonas giberelinas y brasinosteroides, que promueven el crecimiento de las plantas por mecanismos aparentemente distintos y cuya actividad varía en función de las condiciones ambientales. Mientras que las giberelinas actúan provocando la degradación de unos represores del crecimiento (las proteínas DELLA), los brasinosteroides lo hacen provocando la activación de un factor de transcripción (la proteína BZR1)”.  “En nuestro trabajo mostramos que en realidad las proteínas DELLA interaccionan físicamente con BZR1, de manera que ambas hormonas acaban controlando conjuntamente respuestas comunes”, añade Blázquez.

“El hallazgo ilustra cuál es el mecanismo por el que se integran en una misma célula las informaciones provenientes de señales diversas para provocar una única respuesta. Las proteínas DELLA están muy reguladas  por condiciones de estrés como la salinidad o el frío, mientras que BZR1 transmite señales lumínicas, así que la interacción de DELLA con BZR1 permite combinar ambos tipos de información” señala Alabadí.

“Conociendo el mecanismo de integración hemos identificado el nodo que se debe manipular desde un punto de vista biotecnológico para modular el crecimiento de las plantas y mejorar su eficiencia para, por ejemplo, obtener más biomasa en condiciones ambientales menos favorables”, concluye Blázquez.  

Javier Gallego-Bartolomé, Eugenio G. Minguet, Federico Grau-Enguix, Mohamad Abbasa, Antonella Locascio, Stephen G. Thomas, David Alabadí, and Miguel A. Blázquez. Molecular mechanism for the interaction between gibberellin and brassinosteroid signaling pathways in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1119992109

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