La investigación sobre la adaptación de las plantas a condiciones climáticas adversas se ha convertido en un campo crucial en el contexto del cambio climático. Recientemente, la tesis doctoral de Varvara Dikaya en la Universidad de Umeå ha aportado nuevos conocimientos sobre cómo las plantas responden al frío, centrándose en la proteína conocida como PORCUPINE. Este hallazgo es fundamental para comprender la resiliencia futura de los cultivos.
Las plantas, a diferencia de los animales, no pueden buscar refugio del frío, lo que las obliga a adaptarse a nivel celular. Tradicionalmente, la investigación sobre la respuesta al frío en las plantas ha puesto el foco en moléculas como los aminoácidos y azúcares, que ayudan a prevenir la congelación, así como en los mecanismos centrales de respuesta a la temperatura. Sin embargo, aún hay muchos factores que no se han integrado en una visión global.
El papel de la proteína PORCUPINE
La investigación de Dikaya revela que la proteína PORCUPINE es crucial para múltiples vías de señalización que permiten a las plantas sobrevivir. Esta proteína fue identificada tras observar que las plantas con una mutación en el gen correspondiente mostraban una sensibilidad notable al frío. El nombre «PORCUPINE» hace referencia a la forma espinosa del ápice de los brotes en estas plantas mutantes.
Según Dikaya, «el mutante de PORCUPINE parece normal a temperatura ambiente, pero no puede desarrollarse adecuadamente ante una ligera bajada de temperatura». Este fenómeno se manifiesta en que, ya a 16 grados, el mutante presenta raíces más cortas y una densidad de pelos radicales superior, además de rosetas mucho más pequeñas en comparación con las plantas normales.
El estudio también indica que temperaturas más bajas incrementan la cantidad de ARN de PORCUPINE en las células, lo que sugiere un aumento en la producción de esta proteína. Además, PORCUPINE forma parte del spliceosoma, un complejo molecular que modifica el ARN antes de que se traduzca en proteínas. Esto resalta la importancia del proceso de empalme (splicing) en la regulación de la respuesta al frío en las plantas.
Los hallazgos de Dikaya y su equipo también han permitido identificar varios genes regulados por PORCUPINE que desempeñan un papel clave en la respuesta de las plantas a los cambios de temperatura. «Nuestros resultados muestran la complejidad de la respuesta al frío en las plantas. Es esencial entender todos los aspectos y reconocer mecanismos fundamentales que podrían aplicarse de manera práctica en el futuro», concluye Dikaya. Este conocimiento será esencial para desarrollar plantas más resilientes que puedan enfrentar los desafíos ambientales que se avecinan.
Más información:
Broken Sm-ring: a quest to the source of the cold sensitivity of the A. thaliana SmE1 splicing mutant.
Proporcionado por
Umeå University
