Luis Ángel Márquez Flores
Editor JrCuando un organismo no recibe el suficiente alimento, las células ponen en marcha un mecanismo llamado autofagia. Este consiste en engullir sus propias proteínas y organelos dañados para degradarlos. Mediante este proceso pueden garantizar su supervivencia y mantenerse saludables. Este mecanismo es, de hecho, una de las razones de la popularidad del ayuno intermitente.
Sin embargo, algo que no sabíamos era que la autofagia también se encuentra presente en las plantas. Y es que investigadores de la Universidad de Copenhague han demostrado que este proceso es crucial para la formación de raíces laterales, las cuales permiten a un cultivo absorber más agua y nutrientes del suelo.
El reloj biológico de las raíces
De acuerdo con el estudio, publicado en EMBO Reports, las plantas poseen una especie de reloj biológico que determina cuándo y dónde aparecerá una nueva raíz. Dicho reloj funciona gracias a la proteína ARF7. Según explica Earth, cada vez que las células de una planta eliminan esta proteína, el circuito se reinicia para reactivarse unas horas después. En cambio, si el ARF7 no se elimina, se acumula y ralentiza el ritmo habitual de la raíz.
"El movimiento de una raíz es casi como ver una serpiente deslizándose hacia adelante en busca de agua y nutrientes en el suelo. Y podemos ver que el latido es más fuerte cada vez que la raíz avanza", explicó Eleazar Rodriguez, profesor asistente del Departamento de Biología de la Universidad de Copenhague y responsable del estudio.
Imagen | Universidad de Copenhague7 EMBO Reports
El experimento de las raíces iluminadas
Para estudiar la importancia de la autofagia, el equipo desarrolló una planta mutante de Arabidopsis thaliana con la autofagia desactivada. Para comparar los efectos entre esta planta y una normal usaron enzima de luciérnagas. El resultado: la planta sin autofagia mostraba muchas menos zonas luminosas, lo que equivale a muchos menos puntos de crecimiento potencial de raíces.
Tras un análisis detallado, encontraron que las vacuolas estabas sobrecargadas (unos gránulos presentes en las células encargados de almacenar sustancias y desechos proteicos). A diferencia de la planta sana, las zonas de crecimiento de la planta mutante no podían recibir nuevas señales y, por ende, su raíz estaba menos ramificadas y con menor capacidad para absorber agua.
Imagen | Universidad de Copenhague7 EMBO Reports.
La proteína que coordina el crecimiento desde arriba
En un segundo estudio, el equipo reveló que la proteína BZR1, que responde a los brassinoesteroides (hormonas vegetales que regulan el crecimiento), actúa como un coordinador general que enlaza la señal de crecimiento aéreo con la arquitectura subterránea.
De acuerdo con los investigadores, en condiciones favorables, la BZR1 migra al núcleo celular, activa miles de genes que aflojan las paredes celulares y enciende directamente el gen ARF7. Es decir que la misma señal que le dice a un tallo que puede crecer también le indica a las raíces que es momento de ramificarse. Lo interesante es que en ambos procesos la autofagia debe funcionar correctamente para limpiar los desechos proteicos.
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