Científicos argentinos descubren un gen-termostato que protege a las plantas del frío

Su rol demostró ser crucial para mantener estable el reloj biológico interno, cuyo funcionamiento adecuado les permite adaptarse a los cambios del día y de las estaciones. “Si bien el hallazgo todavía está lejos de encontrar una aplicación en el sector agrícola, sienta bases para el desarrollo de herramientas tecnológicas orientadas a la generación de plantas que se adapten a situaciones de estrés ambiental en un contexto climático”, afirma el líder del estudio, el actor Marcelo Yanovsky, investigador del Coincet y jefe del laboratorio de Genómica Vegetal del Instituto Leloir, en la ciudad de Buenos Aires.

Este científico y su equipo han descubierto una pieza de la maquinaria genética molecular de las plantas que preserva un funcionamiento estable del reloj biológico de las plantas, que son sometidas a cambios de temperatura de 10 a 15 ºC. Para llegar a ese resultado, los científicos del Instituto Leloir realizaron experimentos en plantas Arabidopsis thaliana, un modelo vegetal de investigación que comparte mecanismos biológicos con los cultivos de mayor relevancia alimentaria. “Descubrimos que en las plantas deficientes en GEMIN2, una proteína producida por el gen del mismo nombre, el reloj se enllentecía cuando la temperatura bajaba 10 °C, mientras que en las plantas normales, la velocidad de los ritmos biológicos se altera muy poco en respuesta a cambios térmicos de esa magnitud”, indica Yanovsky.

Científicos del Instituto Leloir han descubierto un gen que ejerce el papel de ‘termostato’ en las plantas cuando reciben el impacto del frío.

Las pruebas de laboratorio evidenciaron que las plantas con alteraciones en el gen GEMIN2 no tenían la capacidad para medir el tiempo en forma apropiada y su supervivencia se veía comprometida a bajas temperaturas. Por ejemplo, el movimiento de las hojas que están perpendiculares a los rayos de sol durante el día y adquieren una posición erecta durante la noche se daban con una periodicidad de 22 horas, mientras que en las plantas normales tenían un período cercano a 24 horas. Por otro lado, en las plantas mutantes los ritmos biológicos se enlentecen con el frío y se aceleran cuando aumenta el calor.

Los científicos del Instituo Leloir han descubierto que el este gen amortigua el efecto de la temperatura sobre un paso clave del proceso de expresión genética de las plantas, conocido como el ‘splicing alternativo’, que es clave para el funcionamiento adecuado del reloj biológico y otros mecanismos. El splicing alternativo permite que un gen pueda producir más de una proteína capaz de generar una mejor respuesta de la célula a las variaciones de los estímulos internos o externos. “En los próximos años trabajaremos en estudios adicionales que sean útiles para desarrollar plantas que se adapten a situaciones de estrés ambiental”, afirma Yanovsky.