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Investigadores del Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo en Tübingen (Alemania) han descubierto la forma de coordinación del crecimiento de las hojas y del proceso de envejecimiento de las plantas. Los científicos han demostrado que ciertas secciones pequeñas de los genes, denominadas microARN, coordinan el crecimiento y el proceso del envejecimiento en el reino vegetal. Con este hallazgo, en el futuro se podrán cultivar plantas que vivan más tiempo y que crezcan más deprisa.
Como las plantas con crecimiento más lento permanecen frescas durante más tiempo, los investigadores alemanes han analizado el proceso de declive de las plantas. El estudio que se publica hoy en PLoS Biology, demuestra que las secciones de genes microARN, que coordinan el crecimiento vegetal, inhiben ciertos reguladores llamados factores de trascripción TCP.
Estos factores de trascripción influyen a su vez en la producción de ácido jasmónico, una hormona vegetal. Cuanto mayor es el número de microARN presente, menor es el número de factores de transcripción activos, y menor la cantidad de ácido jasmónico producido por la planta. Por esta razón, la planta envejece más despacio, ya que esta hormona desempeña un papel importante en el proceso de envejecimiento vegetal. Dado que la cantidad de microARN en las plantas puede controlarse genéticamente, en el futuro será posible cultivar plantas que vivan más tiempo y crezcan más deprisa.
Crecimiento y envejecimiento de la arabidopsis
Los científicos del Instituto Max Planck han investigado los efectos que presentan los factores de trascripción de la familia TCP sobre el crecimiento y envejecimiento en la planta Arabidopsis thaliana. Estos factores de trascripción son regulados por el microARN miR319.
Se sabía con anterioridad que los factores de trascripción regulados por miR319 afectaban al crecimiento de las hojas. Utilizando una combinación de análisis bioquímicos y genéticos, los investigadores han demostrado que los factores de trascripción también regulan aquellos genes que son esenciales para la formación del ácido jasmónico vegetal. Estas plantas tienen periodos de crecimiento más largo: envejecen más despacio que las plantas que contienen menos miR319 y, por tanto, tienen un periodo más corto de crecimiento. Sin embargo, mueren antes.
“Nuestros estudios demuestran que los factores de trascripción, que están regulados por el microARN miR319, ejercen una influencia negativa sobre el crecimiento de las plantas y conducen además a un envejecimiento prematuro”, afirma el biólogo Detlef Weigel. El mecanismo descubierto supone un nuevo hito en el intento de explicar las relaciones de la regulación genética del reino vegetal.
Según Weigel, “sólo cuando dispongamos de un mayor conocimiento de estos procesos, seremos capaces de producir plantas con propiedades específicamente deseadas”.
La acción de los microARN
Los microARN son secciones cortas, de una sola hebra, que regulan otros genes mediante la unión a secciones complementarias del material genético, previniendo así su lectura e implementación en productos genéticos. En el reino vegetal, los microARN inhiben fundamentalmente otros reguladores denominados factores de trascripción. Estos factores pueden activar o desactivar genes mediante su unión a secciones de ADN, activándoles o bloqueándoles de tal modo que se forme un número demasiado alto o bajo de proteínas. Teniendo en cuenta que las proteínas controlan los procesos metabólicos, la planta sufre un desequilibrio con cambios más o menos visibles.
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