Les plantes tenen un senyal metabòlic que ajusta el seu rellotge circadiari a la nit per garantir que emmagatzemin suficient energia per sobreviure al vespre, segons un nou estudi publicat a la revista ‘PNAS’.
La investigació en la qual han participat científics de la Universitat de York, al Regne Unit, suggereix que aquest senyal podria proporcionar informació important a la planta sobre la quantitat de sucre disponible al capvespre i, per tant, com ajustar el metabolisme perquè duri tota la nit.
Les plantes fan servir la llum solar per produir els seus propis sucres a partir de la fotosíntesi durant el dia i els emmagatzemen per proporcionar energia durant la nit. La capacitat de predir l’alba i estimar la durada de la nit, i ajustar el metabolisme en conseqüència, és fonamental per a la supervivència de les plantes i per maximitzar el creixement. Això depèn d’un cronometrador biològic anomenat rellotge circadiari, que és una xarxa de gens oscil·lants que impulsa ritmes d’aproximadament 24 hores.
El doctor Mike Haydon, anteriorment del Departament de Biologia de la Universitat de York i ara radicat a la Universitat de Melbourne, a Austràlia, ha destacat que creuen que “aquest senyal metabòlic actua més aviat com si es posés un despertador abans d’anar a dormir per assegurar la supervivència de la planta“. “Les plantes han de coordinar el metabolisme fotosintètic amb l’entorn diari i adaptar la fisiologia rítmica i el desenvolupament perquè coincideixi amb la disponibilitat de carboni”, ha afegit.
Per comprendre com els sucres alteren el rellotge circadiari, els investigadors van mesurar l’expressió genètica en les plantes joves o plàntules mentre modificaven la fotosíntesi o el subministrament de sucre.
Van descobrir un conjunt de gens que se sap que estan regulats pel compost químic superòxid, una molècula associada amb l’activitat metabòlica. La majoria d’aquests gens estan actius a la nit, inclosos els gens clau que actuen en el rellotge circadiari. Van descobrir que en inhibir la producció de superòxid, també inhibien l’efecte del sucre en aquests gens del rellotge circadiari a la nit.
El professor Ian Graham, del Centre de Nous Productes Agrícoles del Departament de Biologia, ha afegit que “distingir els efectes de la llum i els sucres en les cèl·lules fotosintètiques és un desafiament. Les nostres dades suggereixen un nou paper per al superòxid com un senyal rítmic relacionat amb el sucre que actua a la nit i afecta l’expressió i el creixement dels gens circadiaris“.
