Un estudio revela cómo las plantas pequeñas compiten por la luz con sus vecinos de más tamaño
¿Alguna vez se ha preguntado cómo se las arreglan las plantas pequeñas para obtener luz cuando están rodeadas por plantas de mayor tamaño? Según investigadores de Países Bajos y Alemania, dichas plantas se adaptan a tal adversidad mediante un rápido alargamiento de sus brotes y el estiramiento de sus hojas en dirección al sol. El estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), expone los procesos de adaptación y crecimiento posterior de estas plantas. Los autores, científicos de la Universidad de Utrecht (Países Bajos) y de la Ruhr-Universitaet-Bochum (RUB, Alemania), indican que hasta ahora escaseaba la información sobre la base molecular del llamado «síndrome de huida de la sombra». Sus trabajos les permitieron dar con una ruta reguladora mediante la que una proteína de transporte concreta, la PIN3, favorece la acumulación de una hormona vegetal denominada auxina. La auxina constituye un elemento decisivo del proceso de adaptación en las capas celulares exteriores de las plantas que impulsa el proceso de crecimiento. Las plantas de menor tamaño presentan un riesgo más elevado de quedar a la sombra de sus vecinas de más tamaño, y por ello cuentan con diversos mecanismos que les permiten percibir competidores en el entorno y aumentar su competitividad. Según explican los autores, esto dota a las plantas más pequeñas de mayor flexibilidad en su capacidad de reacción. Además, para que este proceso funcione con eficacia, es imprescindible una percepción permanente de la intensidad y la calidad de la luz. El profesor Stephan Pollmann, de la RUB, indicó que la clorofila, que es el pigmento fotosintético de las hojas, absorbe casi todos los tonos del azul y el rojo lejano y únicamente permite que la luz roja oscura atraviese las hojas. Según indicó, se produce un cambio considerable en la ratio entre el rojo y el rojo lejano en presencia de follaje que proyecte su sombra sobre una planta. Cuando los receptores lumínicos de una planta perciben este cambio, activan varios mecanismos de ajuste en su proceso de desarrollo y crecimiento. Esto es lo que se denomina «síndrome de huida de la sombra». De este modo las plantas consiguen potenciar el crecimiento de sus brotes y el movimiento ascendente de sus hojas (es decir, la respuesta hiponástica). El equipo investigador explicó que las plantas vasculares generan toda una serie de diversas moléculas de señalización de pequeño tamaño denominadas fitohormonas que regulan los procesos de crecimiento y diferenciación. El profesor Pollmann indicó que ya se sabía que el efecto de la auxina viene determinado por una interacción entre la formación, el transporte y la transducción de señales de la misma. Estos procesos resultan afectados por una ratio baja de rojo a rojo lejano. En este punto cabe preguntarse por el funcionamiento del proceso. El Dr. Ronald Pierik de la Universidad de Utrecht y sus colaboradores descubrieron que el crecimiento de los brotes con una ratio baja de rojo a rojo lejano está supeditado a que el mecanismo de percepción de la auxina esté intacto y, además, que depende de la acumulación de auxina en el brote. La proteína de transporte de la auxina PIN-FORMED 3 (PIN3) es responsable en gran medida de esta acumulación, aseguran los investigadores. Cuando la ratio de rojo a rojo lejano es baja, la PIN3 se forma con mucha mayor facilidad. Según indican los autores, ésta se acumula principalmente en las paredes celulares endodérmicas laterales. Esta distribución de la PIN3 activa un flujo de auxinas hacia las capas celulares de la epidermis, lo cual impulsa el crecimiento y alargamiento del brote. El profesor Pollmann y su equipo emplearon espectrometría de masas avanzada para cuantificar y comparar el contenido en auxinas en variantes naturales y también en PIN3 mutantes creadas genéticamente incapaces de generar la proteína de transporte. De este modo observaron que el síndrome de huida de la sombra no se producía en las plantas modificadas genéticamente carentes de la PIN3. «Se puede deducir la importancia de la acumulación de auxina controlada por la PIN3 durante la reacción de huida de la sombra», concluyó el profesor Pollmann.Para más información, consulte: Universidad de Utrecht: http://www.uu.nl/en/pages/default.aspx Ruhr-Universitaet-Bochum (RUB): http://www.ruhr-uni-bochum.de/index_en.htm PNAS: http://www.pnas.org/
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Alemania, Países Bajos