Pertenecen al Campus de Toledo

Científicos de la UCLM descubren moléculas relevantes en la respuesta de las plantas al cambio climático

Los investigadores de la UCLM Carmen Fenoll, Alberto de Marcos y Montaña Mena han descubierto un nuevo mecanismo molecular que controla la formación de los estomas, que son miles de poros diminutos de la superficie de las hojas, esenciales para la captura del dióxido de carbono (C02) y la transpiración. 

Carmen Fenoll,y Montaña Mena, científicas de la UCLM.

Un equipo internacional en el que han participado investigadores de la Universidad de Castilla-La Mancha ha descubierto un mecanismo molecular que es relevante en la respuesta de las plantas al cambio climático, un hallazgo que ha sido publicado en la revista Nature del mes de noviembre.

Los investigadores Carmen Fenoll, Alberto de Marcos y Montaña Mena, que pertenecen al Grupo de Biotecnología y Biología Molecular de Plantas de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), han descubierto un nuevo mecanismo molecular que controla la formación de los estomas, que son miles de poros diminutos de la superficie de las hojas, esenciales para la captura del dióxido de carbono (C02) y la transpiración.

Los tres investigadores, que pertenecen al Departamento de Ciencias Ambientales con sede en el Campus de Toledo, han señalado que una cuestión fundamental en biología es saber cómo a partir de una sola célula original (el zigoto) se genera la diversidad de tipos celulares que forman los tejidos y órganos.

“En la epidermis de las hojas, la formación de estomas ocurre a través de divisiones celulares asimétricas, en las que las dos células hijas pueden tener distintos destinos, entre los que está terminar formando un estoma”, han explicado en un comunicado.

Usando “Arabidopsis”, una pequeña planta herbácea adoptada como especie modelo por la comunidad científica, el trabajo de Nature descubre que en esta decisión es crucial la proteína “Polar”, que se localiza en un polo de la célula y actúa como un andamio o esponja que retiene lejos del núcleo a otras proteínas –como la quinasa BIN2-, permitiendo la división asimétrica.

Si “Polar” no está presente, la quinasa se localiza en el núcleo y reprime dicha división inactivando proteínas promotoras de estomas y bloqueando la formación del estoma, han explicado los científicos.

La quinasa BIN2 está relacionada con una categoría de hormonas vegetales relativamente nueva, los brasinoesteroides -similares a los esteroides animales-, que regulan múltiples procesos, desde el crecimiento a las respuestas al estrés.

“El sorprendente mecanismo podría ser más general y explicar en parte cómo a través de proteínas accesorias específicas de un proceso dado, como Polar, las células consiguen usar una misma quinasa en rutas tan variadas como la diferenciación de estomas, el crecimiento de la planta o las repuestas al estrés ambiental”, han explicado los profesores Fenoll, Marcos y Mena.

Tanto Polar como BIN2 y otras proteínas que participan en esta división asimétrica se encuentran en las especies como el maíz, el arroz, el tomate o la patata y han indicado que si se comportan de la misma manera que en la planta “Arabidopsis”, algunas variantes de estas proteínas podrían utilizarse para la mejora de los cultivos de cara al calentamiento global, modificando la cantidad de estomas y, por ello, la capacidad de refrigeración de la planta y su potencial para la fotosíntesis y el crecimiento.