El flujo de agua a través de las plantas es fundamental para nuestro suministro de alimentos: sin un flujo de agua adecuado, las plantas no pueden llevar a cabo la fotosíntesis, ni crecer o producir flores, frutas o semillas de manera confiable. El agua fluye dentro de estructuras especializadas desde las raíces, a través del tallo hasta las hojas, donde su evaporación está regulada por poros microscópicos llamados estomas. Todas las estructuras conductoras de agua son producidas por secuencias de desarrollo estrechamente controladas: las células deben dividirse para producir los tipos de células necesarios en el lugar correcto en el momento correcto. Pero muchos detalles de cómo estoslos procesos de desarrollo complejos que se controlan siguen sin estar claros.
Los investigadores de la Universidad de Osaka, en colaboración con laboratorios en China, Alemania y Japón, han revelado una pieza clave en el rompecabezas de los mecanismos que controlan el desarrollo de células vegetales. El equipo descubrió que una hormona peptídica es la molécula de señalización que controla el desarrollo dedos tipos completamente diferentes de células, las cuales están involucradas en la creación de estructuras celulares para el flujo de agua. La hormona lo hace uniéndose a dos receptores distintos en las dos ubicaciones. El equipo publicó recientemente sus hallazgos en Plantas naturales .
El equipo usó la pequeña planta Arabidopsis berro de Thale, que crece y se reproduce rápidamente y tiene un genoma más pequeño y simple que la mayoría de las plantas de cultivo. Sus métodos de investigación incluyeron modificación genética, estudio de la anatomía de la planta por microscopía usando tintes fluorescentes y producciónplantas mutantes que utilizan las últimas tecnologías de edición de genes.
Los investigadores mostraron que los genes que codifican la hormona peptídica CLE9 / 10 son activos en las células que conducen al desarrollo de estomas en la hoja y también en las células que son precursoras de los vasos conductores de agua el xilema en la raíz.
"En las células primordiales en las hojas, la unión de CLE9 / 10 a un receptor de proteína controla el número de poros estomatales", dijo el autor principal Pingping Qian. "Pero en las raíces, se une a un receptor de proteína diferente, y allí secontrola la producción de vasos de xilema "
Además de identificar estos dos receptores diferentes, el estudio también reveló que una proteína correceptora está involucrada en el sistema de señalización de la hoja.
"En animales, hay ejemplos de moléculas de señalización que son percibidas por múltiples receptores", dice el autor correspondiente Tatsuo Kakimoto. "Este estudio muestra que los mismos tipos de sistemas de señalización operan en las plantas. Es interesante que los dos procesos de desarrollo,involucrando receptores distintos en diferentes partes de la planta, genera estructuras completamente diferentes que son esenciales para el flujo de agua. Estos resultados tienen implicaciones para comprender cómo se coordinan los procesos múltiples en el desarrollo de la planta ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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