Descubren parte del mecanismo molecular que controla la dirección del crecimiento de las plantas

El desarrollo de las plantas se basa en patrones específicos de división y expansión celular. La dirección de la expansión celular viene determinada por los microtúbulos, estructuras tubulares de las células eucariotas responsables de la división celular compuestas principalmente por una proteína llamada tubulina. Pero se desconoce qué mecanismos moleculares regulan la disposición de los microtúbulos.

Investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del CSIC y la Universidad Politécnica de Valencia, han identificado parte del mecanismo molecular que coordina la dirección de la expansión celular de las plantas, un proceso fundamental para la adquisición de la forma. Este trabajo, en el que también ha participado la Universidad de Padua (Italia), ha sido publicado en la revista Current Biology.

“Entre las moléculas que influyen en la dinámica de los microtúbulos se encuentran las hormonas giberelinas, que promueven la expansión celular y además hacen que los microtúbulos se orienten perpendicularmente al eje de crecimiento de la planta. La incógnita era cómo se coordinaban estos dos procesos”, explica Miguel Blázquez, investigador del IBMCP.

Según comenta el investigador del CSIC David Alabadí, “durante la investigación se ha observado que la orientación de los microtúbulos depende de la interacción física entre las proteínas DELLA del núcleo de la célula y de la prefoldina, una proteína cuya función consiste en ayudar a otras proteínas a adoptar un correcto plegamiento que les permita desempeñar su función biológica. En presencia de giberelinas, las proteínas DELLA se degradan y la predolfina permanece en el citoplasma y es funcional. Sin embargo, en ausencia de giberelinas, la predolfina se localiza en el núcleo celular, lo que compromete disponibilidad de tubulina y afecta a la organización de los microtúbulos”.

Blázquez explica que el hallazgo “pone de manifiesto el papel de las proteínas DELLA como coordinadoras de varios procesos necesarios para el crecimiento vegetal y responde a la pregunta de cómo se coordinan los procesos de expansión y dirección celular”.

Aplicaciones agronómicas

“La alteración de la función de la predolfina debido a la interacción entre proteínas había sido observada previamente en células animales durante infecciones virales, donde actúa como factor de transcripción genética, lo que plantea la pregunta de si la predolfina puede tener más funciones en las células vegetales”, concluye Alabadí.

El trabajo ha permitido diseccionar los distintos cometidos que cumplen las proteínas DELLA y proporciona una estrategia futura para separar sus funciones, algo esencial en casos en los que se quiere modificar una de las funciones de las giberelinas sin alterar las otras. La investigación podría tener importantes aplicaciones en el sector agronómico ya que proporciona claves para modular la forma de las plantas.