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Estudio revela los mecanismos de respuesta a la sequía en las plantas

Agricultura Estados Unidos

Biólogos de la Universidad de Nebraska-Lincoln (UNL) han publicado un nuevo estudio que pone al descubierto cómo las raices de las plantas responden a la sequía. Los investigadores han demostrado que las mutaciones en dos genes de las especies de plantas de Arabidopsis thaliana pueden reprimir su desarrollo y perturbar los mecanismos de defensa que la protegen contra condiciones de sequía.

 

El equipo UNL crió una variante "doble mutante" de Arabidopsis para explorar las funciones colectivas de dos genes. Los autores descubrieron que las mutaciones retrasan el crecimiento y comprometen el funcionamiento de órganos de la planta. El doble mutante también mostró mayor susceptibilidad a la sequía, marchitamiento rápido y murió más a menudo que las plantas, ya sea con uno o sin genes defectuosos.

"A largo plazo, nos gustaría saber si podemos (producir) los efectos opuestos - plantas que podrían ser más tolerantes a condiciones ambientales difíciles. Creo que esta investigación básica es un paso necesario para eso." Afirmó el autor principal Heriberto Cerutti, profesor de ciencias biológicas.

Biólogos Universidad NebraskaEl equipo de Cerutti rastreó los cambios perjudiciales en el doble mutante a la ausencia de interacciones que normalmente se producen en las proteínas celulares llamadas histonas, que actúan como carretes de ahorro de espacio en la escalera espiral de bobinas alrededor del ADN .

La investigación reciente ha sugerido que las modificaciones de histonas (incluyendo la fosforilación, la adición de una molécula de fosfato) pueden ayudar a optimizar la respuesta de las plantas a las señales ambientales.

Cerutti y sus colegas encontraron que en la normalidad, las Arabidopsis produce niveles más altos de las histonas fosforilados cuando se expone a una sequía simulada. Sin embargo, este proceso requiere la fosforilación de un catalizador, llamado quinasa, para conectar un donador de fosfato con la histona.

Los investigadores determinaron que la UNL doble mutante carecía de dos de estas quinasas parecidas, lo que lleva a reducir los niveles de fosforilados histonas y, en su opinión, las respuestas de crecimiento y la sequía disfuncionales que observaron.

"Si usted no tiene estos dos genes y estas dos quinasas, las consecuencias para la planta son bastante dramáticas. Tenemos que entender cómo funciona la maquinaria (de plantas) si alguna vez esperamos ser capaces de modificarlas a nuestro favor. Teniendo en cuenta lo que está sucediendo en el mundo en relación con el cambio climático, pensamos que la investigación en esta área será muy relevante en el futuro ". Concluyó Cerutti.

El equipo de investigación fue financiada en parte por la Fundación Nacional de Ciencia.

Más información en www.unl.edu

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