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Las plantas toman decisiones con su competencia celular microscópica

Agricultura Estados Unidos

Un equipo de investigadores de la Universidad de Washington ha identificado un mecanismo en algunas células vegetales, ya que reciben mensajes complejos y contradictorios de sus vecinos. Al igual que otras criaturas multicelulares, las plantas deben coordinar la actividad entre los diferentes tipos de células y tejidos.

Mensajes, demandas, advertencias y alertas de lanzadera entre las células cercanas y lejanas. Estos mensajes determinar qué trabajos adquieren las células y cómo trabajan juntos para construir y mantener los tejidos y órganos. A medida que crecen las plantas, también utilizan esta información para decidir donde las nuevas estructuras como las hojas o las raíces deben ir.

El profesor de biología de la Universidad de Washington y autor principal Keiko Toriihizo, junto a sus colegas se centraron en cómo las plantas deciden dónde colocar estomas ( células oclusivas unidas entre sí en sus extremos que conectan el interior de la planta con el exterior). Crítico para el agua y el intercambio de gases, las estomas se desarrollan en la superficie de la planta basado en gran medida en las señales que reciben de las células vecinas.

Las plantas deben crecer y distribuir sus estomas uniformemente en la superficie, si hay muchas o pocas pueden perturbar el equilibrio del agua o la fotosíntesis.

Planta microscopicaLee y Torii estudiaron dos señales que liberan las células vegetales para controlar a dónde van estomas. Estas señales son en realidad proteínas o moléculas pequeñas que ayudan a las células cuando trabajan y se comunican uno con el otro. Uno se llama Stomagen, que promueve el desarrollo de los estomas. La otra proteína mensajera es conocida por su acrónimo EPF2.

"Las estomas son muy importantes para la productividad de la planta. Son pequeñas, pero tienen un gran impacto. Mi laboratorio había identificado previamente muchos factores clave que controlan el desarrollo de las estomas y hacen cumplir los patrones de estomas adecuada. Habíamos descrito EPF2 y otro grupo identificado Stomagen. Pero no sabíamos cómo las células de plantas equilibradas hacían estas dos señales". Afirmó Torii.

Su equipo quería entender cómo las células cerca de la superficie de la planta reconocen Stomagen y EPF2, y cómo deciden qué señal a obedecer. Estudiaron a estas preguntas en una pequeña maleza mostaza llamada Arabidopsis thaliana, que los investigadores incluidos Torii han estudiado mucho para entender cómo las células vegetales se organizan en un cuerpo funcional.

Los investigadores estudiaron cómo se transmiten los mensajes de Stomagen y EPF2 en mutantes de plantas Arabidopsis que carecen de ciertas proteínas de la superficie celular. Al igual que una persona de pie en el umbral de una casa, estas proteínas de superficie tienen un pie plantado afuera y la otra en el interior y son conductos importantes para la transmisión de información y mensajes en la célula.

Ellos descubrieron que Stomagen y EPF2 en realidad compiten por el acceso a las mismas proteínas de la superficie que pueden transmitir ya sea un mensaje estomas-promover o estomas-represora en la célula sobre la base de que la señal molécula se une a ellos. Si Stomagen se une, a continuación, la célula recibe un mensaje para crear un estomas.

Más información en washington.edu

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