Identifican el mecanismo molecular que hace que las plantas adquieran su forma

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han identificado parte del mecanismo molecular que coordina la dirección de la expansión celular de las plantas, un proceso fundamental para la adquisición de la forma.

El trabajo, en el que también ha participado el Departamento de Medioambiente, Agronomía y Producción de Cultivos de la Universidad de Padua (Italia), ha sido publicado en la revista Current Biology.

El desarrollo de las plantas se basa en patrones específicos de división y expansión celular. La dirección de la expansión celular viene determinada por los microtúbulos, estructuras tubulares de las células eucariotas responsables de la división celular compuestas principalmente por una proteína llamada tubulina. Pero se desconoce qué mecanismos moleculares regulan la disposición de los microtúbulos.

“Entre las moléculas que influyen en la dinámica de los microtúbulos se encuentran las hormonas giberelinas, que promueven la expansión celular y además hacen que los microtúbulos se orienten perpendicularmente al eje de crecimiento de la planta. La incógnita era cómo se coordinaban estos dos procesos”, explica Miguel Blázquez, investigador del CSIC en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, centro mixto del CSIC y la Universidad Politécnica de Valencia, en un comunicado de dicho Centro.

Según comenta el investigador del CSIC David Alabadí, “durante la investigación se ha observado que la orientación de los microtúbulos depende de la interacción física entre las proteínas DELLA del núcleo de la célula y de la prefoldina, una proteína cuya función consiste en ayudar a otras proteínas a adoptar un correcto plegamiento que les permita desempeñar su función biológica. En presencia de giberelinas, las proteínas DELLA se degradan y la predolfina permanece en el citoplasma y es funcional. Sin embargo, en ausencia de giberelinas, la predolfina se localiza en el núcleo celular, lo que compromete disponibilidad de tubulina y afecta a la organización de los microtúbulos”.

El papel de las proteínas DELLA

La relevancia del hallazgo reside en que “pone de manifiesto el papel de las proteínas DELLA como coordinadoras de varios procesos necesarios para el crecimiento vegetal y responde a la pregunta de cómo se coordinan los procesos de expansión y dirección celular”, añade Blázquez.

“La alteración de la función de la predolfina debido a la interacción entre proteínas había sido observada previamente en células animales durante infecciones virales, donde actúa como factor de transcripción genética, lo que plantea la pregunta de si la predolfina puede tener más funciones en las células vegetales”, concluye Alabadí.

El trabajo ha permitido diseccionar los distintos cometidos que cumplen las proteínas DELLA y proporciona una estrategia futura para separar sus funciones, algo esencial en casos en los que se quiere modificar una de las funciones de las giberelinas sin alterar las otras.

La investigación podría tener importantes aplicaciones en el sector agronómico ya que proporciona claves para modular la forma de las plantas.

Referencia bibliográfica:

Antonella Locascio, Miguel A. Blázquez y David Alabadí. Dynamic Regulation of Cortical Microtubule Organization through Prefoldin-DELLA Interaction. Current Biology (2013). DOI: 10.1016/j.cub.2013.03.053.