Las plantas responden muy sensibles a los cambios de temperatura en su entorno. A 22 grados centígrados, por ejemplo, la planta modelo Arabidopsis muestra un crecimiento compacto. Pero si la temperatura aumenta solo unos pocos grados, las plantas exhiben un mayor crecimiento de alargamiento en el brote y las hojas, permitiendo que los órganos de las plantas se enfríen más fácilmente por evaporación. Hasta ahora se desconocía cómo las plantas percibían la temperatura. En dos estudios complementarios publicados en la revista Science, investigadores de la Universidad de Friburgo colaboraron con investigadores de Cambridge, Inglaterra, Buenos Aires, Argentina;y St. Louis, Missouri, EE. UU., para demostrar cómo el receptor de luz fitocromo B también funciona como un sensor de temperatura en las plantas.
Los fitocromos son proteínas fotorreceptoras que controlan una serie de procesos fisiológicos en las plantas superiores, incluida la germinación de semillas, el desarrollo de plántulas, la inducción de la floración y la evitación de la sombra. La composición espectral del entorno de luz de una planta cambia según el lugar donde crece la planta:la proporción de luz roja es alta a la luz directa del sol, mientras que a la sombra de la vegetación, la luz azul y roja se filtra, y el rojo se enriquece. Los fitocromos pueden absorber la luz y actuar como interruptores moleculares impulsados por la luz.la luz solar activa los fitocromos, la luz roja lejana los inactiva. En base a esto, las plantas pueden determinar la cantidad de luz roja en su entorno de luz. El fitocromo B activo inhibe el crecimiento de alargamiento y promueve el crecimiento de plantas compactas. Se une a secuencias reguladoras o promotores, de ciertos genes involucrados, por ejemplo, en la regulación del crecimiento de alargamiento, controlando así su actividad.
Se sabe desde hace algún tiempo que los fitocromos pueden cambiar del estado activo al inactivo, independientemente de las condiciones de luz. Este proceso se conoce como reversión oscura. Los fisiólogos de plantas de la Universidad de Friburgo demostraron previamente que la inactivación del fitocromo Ba través de la reversión oscura puede ocurrir en reacciones con dos velocidades diferentes. Un mecanismo de reversión oscura más lento asegura que la cantidad de fitocromo B activo disminuya gradualmente durante la noche. Un segundo proceso de reversión aproximadamente 100 veces más rápido compite con la activación de la luz del fitocromo B y por lo tantopermite a la planta medir la intensidad de la luz durante el día. Además, los investigadores descubrieron que la velocidad de estos dos procesos de inactivación depende en gran medida de la temperatura.
Utilizando un método de espectroscopía especial que permite medir la cantidad de fitocromo B activo en las plántulas vivas, los científicos demostraron cuánta temperatura afecta las dos tasas de reversión oscura. La dependencia de la temperatura de la reacción de reversión oscura más lenta determina cuánto tiempo permanece activo el fitocromo B durantepor la noche y, por lo tanto, puede unirse a los promotores de genes. A temperaturas más altas, el fitocromo B se inactiva más rápidamente y se libera de los promotores más rápido que a temperaturas más bajas. La temperatura también influye en la actividad del fitocromo B durante el día. A temperaturas más altas, los investigadoresdetectó niveles reducidos de la forma activa de los fotorreceptores ya en la fase de luz causada por la dependencia de la temperatura del mecanismo de reversión rápida y oscura. Las temperaturas en aumento inactivan el fitocromo B, particularmente en luz débil, lo que a su vez promueve el crecimiento de alargamiento. Utilizando estos mecanismos, las plantas pueden adaptar su desarrollo a los cambios en su emedio ambiente
Los investigadores involucrados en los estudios son el Dr. Cornelia Klose, el Prof. Dr. Andreas Hiltbrunner y el Prof. Dr. Eberhard Schäfer del Departamento de Fisiología de las Plantas Moleculares del Instituto de Biología II de la Universidad de Friburgo. Hitbrunner y Schäferson miembros del grupo de excelencia BIOSS Center for Biological Signaling Studies, también en la Universidad de Friburgo.
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Materiales proporcionado por Albert-Ludwigs-Universität Freiburg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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