Un equipo de investigadores de la Universidad de California – Riverside, en los Estados Unidos, ha anunciado que ha encontrado la molécula que permite a las plantas reaccionar en los cambios de temperatura. Su hallazgo, publicada en la revista ‘Nature Communications’, supone un adelanto muy importante en la carrera para controlar la respuesta de estos organismos ante los efectos del cambio climático, que harán que haga cada vez más calor. El secreto, parece, es al miARN, una molécula extraordinariamente pequeña.
Las plantas crecen para huir del calor del suelo
Cuando hay un incremento moderado de la temperatura, las plantas crecen más altas para huir del suelo cálido y conseguir aire más frío. Al parecer, el miARN es la clave de este crecimiento y además, en este estudio, se han identificado cuáles son las moléculas esenciales para esta respuesta. Sin ellas las plantas no crecen, incluso si las temperaturas aumentan y ni siquiera si se los añaden hormonas del crecimiento.
El ARN, una molécula esencial
El ARN es un ácido nucleico presente a todos los organismos y que hace de mensajero, llevando las instrucciones del ADN de una célula para que cree proteines. Además, el miARN es necesario por el desarrollo de las células y se crea porque se adhiera a un ARN concreto y impida que produzca aquello por el que ha esta diseñado. Así pues, funciona como un inhibidor.
Algunos de los autores de este estudio ya habían descubierto lo miARN de las plantas, identificando componentes que participan en los primeros estadios de su sensibilidad a la temperatura. Ahora, la unión de dos equipos de científicos ha permitido saber que el miARN también participa en la respuesta de las plantas a los aumentos del calor. Las pruebas se hicieron con incrementos moderados, de 21 a 27 grados. No querían ver la respuesta al estrés sino, simplemente, estudiar como detectaban los cambios.
Experimentos para comprender mejor este proceso
La planta fue la ‘Arabidopsis’, una pequeña planta con flor parienta de la mostaza, y estudiaron formas mutantes con muy poco miARN. Sin él, las plantas no respondían a los cambios de temperatura creciente como lo tendrían que hacer normalmente. Al ver esto, pensaron que quizás podían añadir mutaciones a las plantas defectuosas por restaurar su capacidad de sentir la temperatura. Cuando lo hicieron, identificaron cuál es el gen responsable de restaurar los niveles de miARN, junto con su sensibilidad al calor.
Una vez sabida esto, tuvieron que buscar qué era lo miARN preciso que controla la respuesta en la temperatura de entre las 140 moléculas de este tipo que produce el ‘Arabidopsis’. Lo hicieron buscando a las moléculas de ARN que inhiben. Mirando qué tenían niveles diferentes en las primeras y las segundas plantas mutadas, encontraron 14 y, junto con ellas, el miARN que las inhibe.
Un descubrimiento que puede permitir ayudar las plantas a resistir el cambio climático
Gracias a todo esto, los investigadores han podido explicar claramente la respuesta a la temperatura, que involucra las moléculas que detectan la temperatura, por un lado; y la auxina, una hormona que permite la respuesta que promueve el crecimiento de la planta en respuesta al incremento del calor. En medio de los dos hay el miARN y, sin él, las plantas pueden sentir el calor pero no pueden crecer para responder. Además, y de manera inversa, el miARN también es necesario para la respuesta de las plantas a la sombra de las plantas que tienen cerca.
Con todos estos descubrimientos, los investigadores esperan que se pueda encontrar una manera de mantener o incluso aumentar la productividad de las plantas de cultivo a pesar del cambio climático. Manipulando esta respuesta al calor, junto con la luz, se puede controlar el crecimiento en entornos muy diferentes.
