Los científicos del Centro RIKEN para la Ciencia de Recursos Sostenibles en Japón han encontrado que la proteína NGA1 es crítica para que las plantas tengan respuestas normales a la deshidratación. Publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias Estados Unidos, el estudio muestra cómo NGA1 controla la transcripción de un gen clave que finalmente permite que las plantas sobrevivan después de períodos de sequía.
Imagine lo que sucede cuando olvida regar sus plantas durante una semana o dos. La mayoría de las veces, todavía estarán bien después de que les dé agua nuevamente. Esto parece bastante simple, pero en realidad es un proceso biológico complejo que dependeen una hormona vegetal llamada ABA. Para una rehidratación exitosa, ABA debe acumularse durante las primeras etapas de la deshidratación y luego, entre otras cosas, actuar para prevenir la pérdida de agua al cerrar los poros en las hojas de la planta.
Si bien los científicos saben mucho sobre ABA y lo que hace, no sabían mucho sobre cómo ABA comienza a acumularse en respuesta al estrés por deshidratación. El científico principal Hikaru Sato y su equipo examinaron una biblioteca de 1,670 líneas de plantas transgénicas y realizaron una seriede experimentos para abordar este problema.
El método de detección que utilizó el equipo fue algo único. Como explica Sato, "utilizamos una biblioteca de líneas de plantas que se creó con la tecnología de silenciador represor quimérico. Esta técnica especial se utiliza para identificar nuevos factores de transcripción en la ciencia genética de las plantas".
Buscando plantas con características similares a los mutantes deficientes en ABA, encontraron una línea de plantas en la que la sobreexpresión de NGA con un dominio represor quimérico resultó en niveles reducidos de la enzima NCED3 durante el estrés de deshidratación. Esto fue muy prometedor porque las plantas necesitan NCED3 parahicieron ABA, y luego plantearon la hipótesis de que NGA era un factor de transcripción que podía controlar la producción de NCED3 y, en última instancia, la biosíntesis de ABA.
Resulta que hay toda una familia de proteínas NGA, y el equipo demostró que todas ellas se unen a la región de NCED3 gen que desencadena su transcripción. Pero la historia no es tan simple. El grupo creó plantas transgénicas para cada miembro de la familia NGA y descubrió que las proteínas NGA se encuentran naturalmente en diferentes partes de las plantas y muestran diferentes patrones de expresión en tiempos deestrés de deshidratación. Algunos se expresaron en las raíces, mientras que otros se expresaron en las hojas. El momento de la expresión de NGA también varió entre las diferentes líneas. Esto significaba que era poco probable que todos funcionen de la misma manera en respuesta al estrés por sequía.
Para determinar qué proteínas NGA eran importantes para la síntesis natural de ABA, crearon mutantes knockout para cada una. Todas las plantas crecieron normalmente cuando había agua disponible. Después de retener el agua hasta que las plantas se marchitaron NGA1 los mutantes permanecieron secos y no pudieron revivirse mediante rehidratación. Todos los demás mutantes podrían rehidratarse.
Mejorar la tolerancia a la sequía es una prioridad para los científicos de plantas. "Varios estudios han demostrado que aumentar los niveles de ABA puede mejorar la tolerancia a la sequía en las plantas", señala Sato. "Nuestro hallazgo de que NGA1 es necesario para la biosíntesis de ABA probablemente será útil para el desarrollonuevas formas de aumentar la tolerancia al estrés por sequía "
Por supuesto, todos los experimentos conducen a más preguntas. El siguiente paso para Sato y su equipo es descubrir cómo el estrés por sequía conduce a mayores niveles de NGA1.
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Materiales proporcionados por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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