Desde hace unos 15 años se sabe que un conjunto grande de proteínas llamado Mediador tiene un rol clave en la expresión génica de las células humanas y vegetales. Sin él, la maquinaria celular no puede interpretar correctamente las instrucciones del ADN y se alteran procesos básicos como el crecimiento, la división celular, el metabolismo y la respuesta a señales internas y externas. Compuesto por unas 30 subunidades proteicas, se conocía el rol de varias de ellas, pero muchas otras eran un misterio. Ahora, en un artículo publicado en The Plant Journal, un grupo de investigación argentino llena un vacío de conocimiento al asignarle la función biológica a MED3, subunidad de cuya existencia era conocida pero no se sabía si tenía una función específica o no.
“Por medio de edición génica, usando la técnica de CRISPR, eliminamos a MED3 de ejemplares de Arabidopsis thaliana y pudimos ver que las plantas florecen más tarde de lo normal y que reaccionan de manera diferente a dos hormonas vegetales muy importantes”, explicó a la Agencia CyTA-Leloir Pablo Cerdán, jefe del Laboratorio de Biología Molecular de Plantas de la Fundación Instituto Leloir y líder del trabajo que tiene como primer autor al ingeniero agrónomo y doctor en Biología Santiago Freytes.
Las hormonas en cuestión, giberelinas y ácido abscísico, regulan numerosos procesos del desarrollo y de la respuesta al ambiente de las plantas. En muchos casos, actúan de forma antagónica, es decir, una promueve un proceso mientras la otra lo inhibe. Las primeras estimulan el crecimiento, y algunas de sus funciones principales son dar lugar a la germinación de las semillas y, en ciertas especies, a la floración. Por su parte, el ácido abscísico se asocia principalmente con la respuesta al estrés y ayuda a la planta a resistir condiciones adversas como frío o sequía, regulando el uso de agua y retrasando procesos hasta que el ambiente sea adecuado.
Cuando los investigadores vieron que los ejemplares a los que les quitaron el gen MED3 florecían más tarde quisieron entender cuál era la vía de la floración que estaba siendo afectada. Y detectaron un aumento en la actividad de un gen llamado Flowering Locus C (FLC), que funciona como “freno” para la floración. Es decir, entendieron que MED3 normalmente ayuda a que ese freno esté desactivado, como si fuera un tope que impide apretar el pedal. También vieron que cambia la respuesta a las hormonas y entonces comprendieron que ese gen ayuda a equilibrarlas o mantener el balance natural: en su ausencia, las plantas mostraron menor respuesta al ácido abscísico y una excesiva a las giberelinas.
“Pensamos que cuando falta MED3 hay un desacople entre las respuestas al crecimiento y al estrés. Normalmente, cuando las plantas detectan una condición adversa, suelen dejar de crecer; es como si se guardaran reservas. Ahora bien, si esa respuesta es exagerada, limitan su desarrollo y rendimiento en forma innecesaria”, aseguró Cerdan.
Según el científico, el estudio demuestra que MED3 no es simplemente una pieza estructural del complejo, sino que tiene funciones concretas en procesos biológicos clave: controla el momento de la floración; modula la respuesta de las dos hormonas fundamentales, y coordina programas de desarrollo que antes se consideraban relativamente independientes. Desde una perspectiva de la investigación vegetal, “el hallazgo amplía la comprensión de cómo las plantas integran múltiples señales para tomar decisiones de desarrollo, un conocimiento que, a largo plazo, puede contribuir al diseño de cultivos con mejor adaptación a cambios ambientales o estrés”, dijo.
¿En qué sentido saber que sin MED3 las plantas florecen más tarde y reaccionan de manera diferente a las hormonas podrían contribuir al diseño de cultivos “inteligentes”?
“Nos dimos cuenta de que, en términos agronómicos, quizás ese acoplamiento entre crecimiento y estrés no es una condición necesaria y que entonces se podrían diseñar plantas que no frenen su crecimiento frente a una determinada condición y tenga más productividad”, señaló Cerdán.
Y concluyó: “Uno podría especular que sería factible manipular la expresión de MED3 o su actividad para mejorar o acelerar el crecimiento de un cultivo como colza o camelina sin afectar su respuesta a un entorno adverso”.
Fuente: Agencia CyTA-Leloir.
