Genética para resistir el frío

Genética para resistir el frío

Las bajas temperaturas son una de las pesadillas de los productores agrícolas, que reportan millones de dólares de pérdidas en sus cultivos a causa de las bajas temperaturas.

Ahora, investigadores de la Fundación Instituto Leloir (FIL) y del CONICET en Argentina han logrado identificar un grupo de genes que mejoran la capacidad vegetal de resistir ese desafío térmico, lo que podría tener futuras aplicaciones biotecnológicas en el sector agrícola.

“Dilucidar los intrincados mecanismos de respuesta vegetal al estrés causado por las bajas temperaturas nos permitirá en un futuro generar cultivos más resistentes a estas condiciones adversas”, indicó el doctor en Biología José Manuel Estévez, investigador del CONICET y jefe del Laboratorio Bases Moleculares del Desarrollo Vegetal de la FIL.

En el nuevo estudio, publicado en la revista académica Nature Communications, Estévez y colegas identificaron en un modelo vegetal de Arabidopsis thaliana genes que favorecen la capacidad de las raíces de las plantas para absorber agua y nutrientes que escasean en suelos sometidos a bajas temperaturas (10 grados centígrados). Los genes, PRX62 y PRX69, fueron descubiertos mediante microscopía avanzada y una técnica que se conoce como “estudio de asociación del genoma completo” o GWAS, por sus siglas en inglés.

Basándose en las evidencias obtenidas, los investigadores creen que, en condiciones de frío, los genes PRX62 y PRX69 modifican a otras proteínas (extensinas) en la pared celular de ciertas estructuras de las raíces encargadas de captar agua y nutrientes del suelo, llamadas pelos radiculares. “La pared se vuelve más laxa y así permite la mayor elongación del pelo en la búsqueda de nutrientes poco disponibles en el medio de crecimiento”, destacó Javier Martínez Pacheco, becario doctoral del CONICET en el grupo de Estévez y primer autor del trabajo.

Cuando los investigadores inhibieron los genes PRX62 y PRX69, las plantas sometidas a condiciones de frío se deterioraron rápidamente. Por el contrario, la sobreexpresión de esos genes mejoró su supervivencia.

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En plantas Arabidopsis (izquierda) los científicos identificaron los mecanismos moleculares que regulan, en condiciones de frío, el crecimiento de los pelos radiculares (derecha), estructuras de las raíces de las plantas que absorben agua y nutrientes del suelo. (Imágenes: Laboratorio José Manuel Estévez – FIL).

“Este trabajo es parte de una serie de estudios que estamos llevando a cabo en los últimos años con resultados que creemos van a cambiar la percepción que tenemos sobre las bajas temperaturas y el crecimiento vegetal, un tema sobre el cual se ha investigado poco y estamos haciendo frontera del conocimiento a nivel mundial”, concluyó Estévez.

Del avance también participaron miembros de diferentes grupos de investigación entre los que se incluyen los grupos liderados por Corina Fusari (CEFOBI-CONICET, Rosario), Claudio Meneses (Universidad Andrés Bello, Chile), Federico Ariel (IAL-CONICET, Santa Fe), Ezequiel Petrillo (IFIBYNE-UBA-CONICET, Buenos Aires), Javier Botto (IFEVA-UBA-CONICET, Buenos Aires), Alejandro Nadra (iB3-FCEyN-UBA, Buenos Aires) y Christophe Dunand (LRSV, Francia). (Fuente: Agencia CyTA-Leloir)

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