Un grupo de proteínas controla la respuesta de las plantas a los cambios de luz

Las plantas reaccionan ante el estrés ambiental. Por ejemplo, un cambio en la intensidad de la luz puede provocar graves daños en el organismo vegetal. Investigadores españoles y suecos han descubierto que una familia de proteínas controla la respuesta de las plantas a estos cambios, activando los mecanismos de respuesta frente a los cambios lumínicos.

SINC

Investigadores españoles y suecos han descubierto que una familia de proteínas controla la respuesta de las plantas a los cambios en la intensidad lumínica. 

En un artículo publicado en la revista científica Journal of Experimental Botany, científicos del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA, centro del CSIC) y las universidades de Salamanca y Umeå revelan que estas proteínas establecen el nivel de luz a partir del cual la planta pone en marcha los mecanismos que le permiten aclimatarse.

“Estudiamos la respuesta de las plantas ante varios tipos de estrés ambiental y en este caso nos hemos centrado en los cambios lumínicos”, explica a DiCYT la investigadora del IRNASA Mónica Balsera. 

Para ello, los científicos se han fijado en las proteínas de los cloroplastos, los orgánulos de las células donde tiene lugar la fotosíntesis.

“Aunque la luz es clave para la fotosíntesis, a lo largo del tiempo puede cambiar su intensidad o su calidad espectral, es decir, si es luz visible, ultravioleta o de otro tipo, y estas variaciones pueden producir efectos adversos tanto en el aparato fotosintético como en la planta completa”, señala. 

En concreto, este estrés ambiental produce especies reactivas de oxígeno que pueden provocar daños irreversibles en el organismo vegetal. 

Por eso, es importante conocer los procesos de aclimatación que permiten su supervivencia.

Estas proteínas establecen el nivel de luz a partir del cual la planta pone en marcha los mecanismos que le permiten aclimatarse

Utilizando la planta modelo Arabidopsis thaliana y sometiéndola a intensidades lumínicas diferentes, los investigadores han descubierto que un grupo de proteínas denominado Executer1 y Executer2 modifican la expresión de otras proteínas en el cloroplasto en función de los cambios en la intensidad lumínica.

En plantas modificadas para eliminar estas proteínas, su ausencia provoca un estado metabólico alterado, de forma que se comportan como si estuvieran en condiciones de alta intensidad de luz de forma permanente. 

“Esto quiere decir que estas proteínas establecen el nivel a partir del cual la planta promueve los mecanismos de aclimatación”, comenta Mónica Balsera. 

De alguna forma, deciden cuándo se desencadenan las acciones de respuesta frente a una situación anómala.

Funciones y relación

Sin embargo, aún falta por aclarar cuáles son las funciones específicas de esta familia de proteínas. 

“Sabemos que están involucradas en la ruta de señalización para la aclimatación ante los cambios lumínicos, pero no conocemos su papel concreto, queda mucho trabajo por hacer”, apunta. 

Los siguientes pasos serán estudiar el funcionamiento de estas proteínas y conocer cómo se relacionan con otras.

En este caso, la investigación ha aislado las variaciones de la luz de otros factores, pero generalmente este tipo de estrés viene acompañado por otros relacionados con la temperatura o el agua y es la combinación de todos ellos la que causa daños y llega a matar a las plantas. 

Los resultados que obtienen los científicos conArabidopsis thaliana son extrapolables a otras plantas y todos estos datos sirven para conocer cómo responden a los cambios ambientales.

Referencia bibliográfica

Uberegui, E.; Hall, M.; Lorenzo, Ó.; Schröder, W.P.; Balsera, M. 2015. An Arabidopsis soluble chloroplast proteomic analysis reveals the participation of the Executer pathway in response to increased light conditions. Journal of Experimental Botany, 66: 2067-2077.
http://dx.doi.org/10.1093/jxb/erv018