Los investigadores han descubierto cómo las plantas regulan las proteínas DELLA

Investigadores del Departamento de Bioquímica del Instituto Indio de Ciencias (IISc) han descubierto un mecanismo largamente buscado para regular el crecimiento de plantas terrestres primitivas como las briofitas (un grupo que incluye musgos y hepáticas) que se mantuvo en plantas con flores posteriores.
El estudio, publicado en la revista Nature Chemical Biology, se centró en la regulación no canónica de las proteínas DELLA, un regulador maestro del crecimiento que suprime la división celular en embriofitas (plantas terrestres).
Curiosamente, las briofitas, las primeras plantas que aparecieron en la tierra hace unos 500 millones de años, carecen del receptor GID1 a pesar de producir la fitohormona GA. Esto plantea la pregunta de cómo se regulaba el crecimiento y el desarrollo de estas primeras plantas terrestres.
Utilizando la hepática Marchantia polymorpha como sistema modelo, los investigadores descubrieron que estas plantas primitivas emplean una enzima especializada, MpVIH, que produce el mensajero celular pirofosfato de inositol (InsP₈), lo que les permite descomponer DELLA sin necesidad de ácido giberélico.
Los investigadores descubrieron que DELLA es una de las dianas celulares de la quinasa del VIH. Además, observaron que las plantas carentes de MpVIH imitan los fenotipos de las plantas de M. polymorpha que sobreexpresan DELLA.
“En este punto, nos entusiasmaba comprender si la estabilidad o la actividad de DELLA aumenta en plantas deficientes en MpVIH”, afirmó Priyanshi Rana, primer autor y estudiante de posgrado del grupo de investigación de Lahey. En consonancia con su hipótesis, los investigadores descubrieron que la inhibición de DELLA rescató significativamente los fenotipos deficientes en crecimiento y desarrollo de las plantas mutantes en MpVIH. Estos resultados sugieren que la quinasa VIH regula negativamente a DELLA, promoviendo así el crecimiento y desarrollo de las plantas.
La investigación sobre las proteínas DELLA se remonta a la Revolución Verde, cuando los científicos, sin saberlo, explotaron su potencial para desarrollar variedades semienanas de alto rendimiento. Aunque en aquel entonces no se conocían los detalles de su funcionamiento, la tecnología moderna permite a los científicos manipular las funciones de estas proteínas mediante ingeniería genética, aumentando así eficazmente el rendimiento de los cultivos.
El estudio de las plantas terrestres primitivas también proporciona información sobre su evolución a lo largo de los últimos 500 millones de años. Por ejemplo, aunque las plantas con flores modernas desestabilizan las proteínas DELLA mediante un mecanismo dependiente del ácido giberélico, los sitios de unión de InsP₈ se conservan. Estos hallazgos proporcionan información sobre la evolución de las vías de señalización celular a lo largo del tiempo.
Este artículo se ha reimpreso de las siguientes fuentes. Nota: El texto puede sufrir modificaciones en cuanto a longitud y contenido. Para más información, póngase en contacto con la fuente. Nuestra política de comunicados de prensa se encuentra aquí.