Descubierto un novedoso mecanismo que regula la aclimatación de las plantas al frío

Un trabajo recientemente publicado en Nature Plants por el Prof. Julio Salinas, investigador principal del grupo de Biología Molecular de Plantas del Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC), identifica por primera vez el mecanismo molecular por el cual el regulador NPR1 (Non-expresser of Pathogenesis-Related genes 1) activa el proceso de aclimatación al frío, una respuesta adaptativa mediante la cual, durante el otoño, muchas plantas se preparan para el invierno aumentando su tolerancia a las heladas después de estar expuestas a temperaturas bajas pero no de congelación.

Utilizando un enfoque experimental multidisciplinar y la planta Arabidopsis como sistema modelo, el estudio, resultado de una colaboración internacional, demuestra que, en respuesta a temperaturas bajas, los oligómeros citoplásmicos de NPR1 liberan monómeros que se desplazan al núcleo donde interaccionan con los factores de transcripción de choque térmico HSFA1. Esta interacción, a su vez, promueve la expresión de numerosos genes regulados por los factores HSFA1, muchos de los cuales codifican chaperonas - proteínas que ayudan al plegamiento de otras - que actuarían como potentes amortiguadores minimizando el impacto de las heladas, y serían esenciales para el completo desarrollo del proceso de aclimatación al frío.

NPR1 es bien conocido por su papel fundamental en la regulación de la respuesta de las plantas al ataque de patógenos, confiriéndoles inmunidad a través de una cascada transcripcional mediada por ácido salicílico y factores de transcripción de la familia TGA. Los nuevos hallazgos presentados en el estudio liderado por el Prof. Salinas sitúan a NPR1 como eje central integrador de las señales de frío y patógenos que permitiría una mejor adaptación de las plantas a un entorno que está en constante cambio, abriendo la vía a futuros estudios que pueden permitir el desarrollo de nuevas estrategias biotecnológicas para generar variedades de cultivos con una mayor tolerancia a condiciones ambientales adversas.

Referencia: NPR1 mediates a novel regulatory pathway in cold acclimation by interacting with HSFA1 factors. Ema Olate, José M. Jiménez-Gómez, Loreto Holuigue, Julio Salinas. Nature Plants (2018). https://doi.org/10.1038/s41477-018-0254-2

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Nota de prensa del CSIC: enlace

Agencia EFE