Un equipo del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha descubierto que el cese del crecimiento en las plantas durante períodos de sequía no se debe, como se pensaba anteriormente, a la necesidad de conservar energía para activar mecanismos defensivos. Este hallazgo, publicado en la revista Nature Communications, sugiere que la clave radica en un mecanismo diseñado para proteger el ADN de las células madre vegetales, evitando así la transmisión de mutaciones a las futuras generaciones.
Durante las sequías, es común observar que las plantas interrumpen su crecimiento. Anteriormente, esta respuesta se atribuía a la necesidad de redirigir recursos energéticos hacia la activación de respuestas defensivas. Sin embargo, el Grupo de Señalización de Plantas del IBMCP, bajo la dirección del investigador Miguel Ángel Blázquez, ha propuesto una nueva hipótesis.
“Creamos plantas que desacoplaban el freno del crecimiento bajo estrés. A pesar de las condiciones adversas por falta de agua, estas continuaron creciendo sin activar su respuesta defensiva”, señala Blázquez. “Esto nos llevó a considerar que la detención del crecimiento podría tener causas diferentes a la mera escasez energética”.
Mecanismos de Protección del ADN
El estrés provoca en los seres vivos la generación de radicales libres que pueden dañar el ADN, una molécula esencial que contiene toda la información genética. Con esta premisa, el equipo del IBMCP investigó si la interrupción del crecimiento podría ser un mecanismo protector para el ADN, dado que este es más vulnerable durante las divisiones celulares. Los experimentos confirmaron que las plantas que continúan creciendo bajo estrés acumulan más daño en su ADN y sufren mayor muerte celular en comparación con aquellas que cesan su crecimiento.
La detención del crecimiento resulta beneficiosa para preservar la integridad celular en épocas críticas. Según Antonio Serrano, otro investigador del CSIC involucrado en el estudio, “hay un beneficio adicional: todos los órganos reproductivos de la planta provienen de los meristemos, donde residen las células madre capaces de dividirse continuamente”.
Serrano añade que “es probable que el mecanismo protector del ADN en estas células se active bajo estrés hídrico, deteniendo su división y crecimiento para evitar transmitir mutaciones a su descendencia”.
Implicaciones Agrícolas
Las conclusiones derivadas de esta investigación podrían tener importantes aplicaciones en agricultura. Dado que la falta o escasez energética no limita el crecimiento vegetal, se abre la posibilidad de desarrollar nuevas variedades que puedan crecer mientras implementan sus defensas. Sin embargo, cualquier estrategia biotecnológica deberá incluir algún tipo de mecanismo para proteger el ADN o evitar utilizar semillas provenientes de estas plantas para futuras siembras.
En este estudio también participaron otros investigadores como David Alabadí, Cristina Urbez, Sílvia Jurado, así como Carlos de Ollas y Aurelio Gómez-Cadenas, quienes colaboraron con ensayos sobre tolerancia a sequía. Las primeras observaciones fueron realizadas en el laboratorio dirigido por Robert Sablowski en el John Innes Centre (Reino Unido).
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