Revelando el funcionamiento de un interruptor maestro para el crecimiento de las plantas

Los Brassinosteroides, una clase de hormonas esteroides de las plantas, juegan un rol importante en promover el crecimiento vegetal asi como a un conjunto de procesos ligados al desarrollo como la elongacion y division celular, desarrollo del xilema, -que es usado por las plantas para el transporte de agua y nutrientes-, y la adaptacion a diferentes condiciones de luz. Sin embargo, ya que los brassinosteroides son muy caros de producir, no pueden ser usados directamente para la agricultura o para la produccion de biomasa vegetal.

Aunque se conoce la importancia de los brassinosteroides, los mecanismos precisos a traves de los cuales desarrollan sus funciones en las plantas se han mantenido poco claros. Asi, una avenida importante en la investigacion, de acuerdo a Takeshi Nakano del centro RIKEN para la Ciencia de Recursos Sustentables (CSRS), quien lidero el estudio, “ha sido identificar los genes de señalizacion de brassinosteroide, y luego usar ingenieria genetica para aplicar estos genes a plantas geneticamente modificadas para incrementar el crecimiento mediante regulacion de estos mecanismos, que llevan eventualmente a una mayor productividad y produccion de biomasa”.

Con las herramientas de la biologia quimica -un campo que consta de la aplicacion de tecnicas quimicas al estudio de sistemas biologicos- y usando plantas ademas de Brz, un inhibidor de la biosintesis de brassinosteroides, el equipo se centro en el mecanismo del BIL1, un interruptor maestro que regula algo de 3.000 genes, que comprenden el 10% de los 30.000 genes de la planta Arabidopsis. agriculturers.com. Descubrieron una proteina llamada BSS1, que interactua con BIL1 para regular negativamente la señalizacion de los brassinosteroides. El BIL1 se importo al nucleo de la celula mediante estimulacion de los brassinosteroides, pero el mecanismo molecular no se comprendio.

Mientras examinaban el movimiento de BSS1 en celulas deficientes en brassinosteroides, los cientificos se sorprendieron al descubrir que la creacion de un complejo de proteinas grandes suprimio la elongacion del tallo de la planta. Pudieron determinar el mecanismo detallado por el que BIL1 es capturado por la formacion de este complejo proteico con BSS1, y descubrieron inesperadamente, que la descomposicion de este complejo por los brassinosteroides parecia permitir al BIL1 moverse hacia el nucleo. agriculturers.com. De esta manera, parece que la interaccion entre el BSS1 y los brassinosteroides conducen a la formacion del complejo, dando por resultado en una menor altura para la planta, mientras que al contrario, la descomposicion del complejo lleva a una elongacion del tallo y mayor altura.

De acuerdo a Nakato, “Esto es muy significativo para los cientificos ya que este fenomeno es un sistema inusual donde el mecanismo de quimicos bioactivos pueden regular las dinamicas proteicas a traves del proceso de formacion de un complejo proteico o su disociacion, y finalmente regular el desarrollo de la planta. Basado en estos hallazgos, esperamos poder desarrollar tecnologias que nos permitan controlar libremente el tamaño de las plantas para cultivo y biomasa, y contribuir a reducir el CO2 en la atmosfera”.

Material traducido por Agriculturers.com

FUENTE: eurekalert.org

universidadagricola.com

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