Un equipo de investigación liderado por la doctora Hye Sun Cho, del Centro de Investigación en Ingeniería de Sistemas Vegetales del Instituto de Biociencia y Biotecnología de Corea (KRIBB), ha logrado un avance significativo en la comprensión de cómo las plantas se adaptan y sobreviven a condiciones extremas de calor. Este descubrimiento se ha realizado a nivel molecular y promete impulsar el desarrollo de variedades de cultivos más resistentes al clima y tecnologías de regulación genética de próxima generación.
Todos los organismos vivos almacenan información genética en el ADN, que se transcribe en ARN. Este ARN contiene segmentos tanto esenciales como no esenciales. Para producir proteínas funcionales, es necesario eliminar las partes innecesarias a través de un proceso conocido como empalme de ARN.
Mecanismo de adaptación al calor en plantas
El empalme de ARN es llevado a cabo por una máquina molecular llamada spliceosoma, que actúa de manera similar a un sastre, recortando el ARN con precisión para que las plantas puedan producir las proteínas adecuadas en el momento oportuno. El equipo de KRIBB ha identificado una proteína reguladora clave en este proceso, conocida como PP2A B′η (B-prime-eta). Bajo condiciones de estrés térmico, esta proteína activa el spliceosoma, permitiendo a las plantas editar el ARN de manera adecuada y sintetizar rápidamente las proteínas necesarias para la tolerancia al calor.
La investigación ha demostrado, por primera vez, un mecanismo de empalme de ARN que responde al calor en plantas. Para validar su función, los investigadores manipularon la expresión de PP2A B′η en plantas. Aquellas que carecían de esta proteína no lograron germinar ni sobrevivir a altas temperaturas, mientras que las que la sobreexpresaron mostraron tasas de supervivencia significativamente más altas.
Además, el estudio reveló la base molecular de este fenómeno: sin PP2A B′η, numerosos genes no experimentan el empalme adecuado del ARN, lo que conduce a la interrupción de la producción de proteínas esenciales y a una mayor vulnerabilidad al estrés térmico. «Este descubrimiento es especialmente oportuno», señala la doctora Cho. «A medida que el cambio climático se intensifica, la demanda de cultivos tolerantes al calor solo aumentará. Nuestros hallazgos sobre PP2A B′η abren nuevas avenidas para el desarrollo de variedades de cultivos adaptativas al clima y estrategias de regulación genética de precisión».
El estudio fue publicado en línea el 13 de mayo de 2025 en la revista The Plant Cell.
Más información: Seung Hee Jo et al, PROTEIN PHOSPHATASE 2A B′η drives spliceosome subunit dephosphorylation to mediate alternative splicing following heat stress, The Plant Cell (2025). DOI: 10.1093/plcell/koaf117
Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología.
