25/1/10

Un gen clave para la adaptación vegetal al cambio climático

Un grupo de investigadores del Reino Unido ha descubierto mediante experimentos genéticos de qué modo las plantas controlan su propio desarrollo gracias a lo variado de su comportamiento en función de la temperatura ambiental. El equipo de investigación, financiado por el Consejo Europeo de Investigación (CEI) y el Centro John Innes (Reino Unido), estudiaron genes de la Arabidopsis para averiguar cuáles se encargan de la respuesta a la temperatura y cómo podrían adaptarse a un aumento de la misma provocado por el cambio climático.

Gracias a esta investigación, publicada en la revista Cell, se ha descubierto que las plantas poseen un «gen termómetro» que utilizan para controlar su crecimiento y desarrollo. Este conocimiento podría conducir al desarrollo de nuevos cultivos más resistentes al cambio climático.

Muchos ciclos del crecimiento vegetal se ven afectados en gran medida por el cambio climático, el cual provoca una redistribución de especies en todo el mundo y cambios preocupantes en los patrones de crecimiento y floración tradicionales.

Las plantas son extremadamente sensibles a la temperatura pues ésta controla sus ciclos de crecimiento, floración y fructificación. Son capaces de percibir diferencias en la temperatura de tan sólo un grado centígrado y experimentan numerosos cambios de temperatura extremos con el devenir de las estaciones y la alternancia del día y la noche. Para elegir el momento de crecer o de conservar energía sienten la temperatura del aire a su alrededor y regulan su crecimiento de manera acorde, pero hasta ahora no se sabía cómo se producía este mecanismo.

Un equipo de investigadores del Centro John Innes, perteneciente al Consejo de Investigación de la Biotecnología y las Ciencias Biológicas (BBSRC) del Reino Unido ha averiguado el mecanismo vegetal que controla el crecimiento de las plantas: poseen un termómetro interno que les ayuda a regular su crecimiento.

Los autores estudiaron todos los genes de una variedad de la Arabidopsis para averiguar qué genes se activan al aumentar la temperatura. A continuación conectaron uno de estos genes con otro luminescente procedente de otra planta y así crearon una planta que se ilumina cuando sube la temperatura. Esta técnica se empleó para detectar las plantas mutantes que hubieran dejado de percibir fluctuaciones térmicas. Una de las plantas mutantes perdió su capacidad de sentir la temperatura y se iluminó incluso en condiciones de frío.

«Era impresionante observar las plantas», afirmó el Dr. Vinod Kumar, miembro del equipo de investigación. «Crecían como si hiciera calor incluso cuando bajábamos mucho la temperatura.»

El defecto de esta planta mutante le permite modificar el mecanismo de una variante de la proteína histona. Las histonas son las proteínas estructurales de los cromosomas que se unen al ADN, ayudan a dar forma a los cromosomas y colaboran en el control de la activación de ciertos genes. Cuando se elimina la histona del ADN vegetal la planta expresa todos sus genes independientemente de la temperatura ambiente. Esto demostró que la histona es el principal regulador de la temperatura de las plantas. La variante de la histona controla un gen que ha ayudado a las especies vegetales a adaptarse al cambio climático al acelerar su periodo de floración.

Los resultados de la investigación ayudarán a los científicos a predecir la forma en la que distintas plantas se adaptarán y responderán a futuros cambios climáticos. «Quizás podamos valernos de estos genes para modificar la forma en la que los cultivos detectan la temperatura», indicó el Dr. Wigge. «En ese caso, puede que lográramos diseñar cultivos resistentes al cambio climático.» (CORDIS)

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