La molécula Coolair prepara las plantas para la floración en primavera
Un nuevo estudio publicado en la revista Genes & Development encontró que una molécula Coolair, clave en las plantas con flores se vuelve muy activa en respuesta a la primera helada del otoño.
La molécula prepara las plantas para la floración en primavera al suprimir un gen llamado FLOWERING LOCUS C (FLC), que inhibe la floración.
Explorando el proceso molecular detrás de la vernalización
La vernalización es el inicio del proceso de floración de una planta por exposición prolongada a bajas temperaturas. En Arabidopsis, un género de plantas relacionado con el repollo, el represor floral FLC actúa como un freno a la floración y se silencia durante la vernalización, “levantando el freno” de la floración a tiempo para la primavera.
Como antisentido de FLC, lo que significa que se encuentra en la otra hebra del ADN opuesta al gen, COOLAIR tiene la capacidad de unirse a FLC e influir en su actividad. Pero hay menos claridad sobre su papel y los estudios son escasos sobre cómo los cambios estacionales afectan la vernalización.
Investigadores del Centro John Innes en el Reino Unido exploraron estas lagunas en el conocimiento mediante el estudio de varias especies de Arabidopsis cultivadas en diferentes climas. Midieron cuánto COOLAIR está encendido en tres sitios de campo diferentes con diferentes condiciones invernales. Uno estaba en Norwich, Reino Unido, otro en el sur de Suecia y otro en el norte subártico de Suecia.
Si bien los niveles de COOLAIR varían entre diferentes especies en diferentes lugares, los investigadores encontraron que todas las plantas compartían algo en común: los niveles de COOLAIR alcanzaron su punto máximo en todas ellas después de que la temperatura descendiera por debajo de cero por primera vez en el otoño.
Luego, los investigadores simularon los cambios naturales de temperatura utilizando cámaras de temperatura controlada para investigar el aumento de la expresión de COOLAIR en condiciones de congelación. Descubrieron que la expresión de COOLAIR aumentó una hora después de la congelación y alcanzó su punto máximo aproximadamente ocho horas después. Los niveles de FLC, por otro lado, disminuyeron ligeramente justo después de que las temperaturas bajaran de cero.
Una de las plantas era un mutante que producía niveles bajos de FLC y niveles altos de COOLAIR incluso cuando el clima era cálido. Los investigadores editaron el FLC de la planta para apagar COOLAIR y encontraron que el FLC ya no estaba suprimido.
Estos hallazgos muestran que la primera helada estacional en el otoño es un indicador importante de la llegada del invierno. Según el coautor principal Yusheng Zhao, el aumento en los niveles de COOLAIR justo después de la primera helada podría explicar cómo las plantas usan señales ambientales para iniciar el silenciamiento de las FLC y alinear su floración con la primavera.
La coautora Caroline Dean también sugirió que el proceso molecular que sustenta la capacidad de las plantas para detectar la temperatura es «sintonizable», lo que hace que plantas como Arabidopsis se adapten bastante a los cambios climáticos.
“Desde el punto de vista de la planta, le brinda una forma ajustable de apagar FLC. Cualquier modulación de antisentido desactivará el sentido y desde una perspectiva evolutiva, dependiendo de qué tan eficientemente o qué tan rápido suceda esto, y en cuántas células ocurre, entonces tienes una forma de marcar el freno hacia arriba y hacia abajo entre las células «, dijo.
¿Qué es la vernalización?
Muchas especies de plantas necesitan vernalización para florecer o dar frutos. Los manzanos y melocotoneros, tulipanes y narcisos y muchas otras plantas no prosperarán sin vernalización.
Las plantas con requisitos de vernalización deben exponerse a temperaturas frías por debajo de un cierto umbral dentro de un cierto número de días. Las temperaturas requeridas y la duración del enfriamiento dependen de la especie y variedad de la planta. Por eso es importante plantar variedades que se adapten al clima, ya que al hacerlo se obtienen los mejores resultados.
Sin embargo, la vernalización también se puede hacer artificialmente almacenando ciertas bombillas en el refrigerador durante varios meses para imitar un período de enfriamiento invernal. Esto se conoce como «forzar» las bombillas.
