Un reciente estudio realizado por un equipo del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), que es un centro conjunto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha revelado que el cese en el crecimiento de las plantas durante períodos de sequía no se debe a la necesidad de conservar energía para activar mecanismos defensivos, como se había asumido hasta ahora.
La investigación, publicada en la revista Nature Communications, sugiere que esta detención podría estar relacionada con un mecanismo destinado a proteger el ADN de las células madre vegetales, evitando así la transmisión de mutaciones a la descendencia. Este hallazgo plantea una nueva perspectiva sobre cómo las plantas responden al estrés hídrico.
Mecanismos de defensa y crecimiento
Tradicionalmente, se pensaba que las plantas interrumpían su crecimiento en condiciones de sequía para redirigir sus recursos energéticos hacia la activación de respuestas defensivas. Sin embargo, los investigadores del Grupo de Señalización de Plantas del IBMCP, bajo la dirección del profesor Miguel Ángel Blázquez, han propuesto una hipótesis alternativa. “Creamos plantas que desacoplaron el freno del crecimiento bajo estrés. Aun en situaciones adversas, estas continúan creciendo sin activar su respuesta defensiva”, explica Blázquez.
Este descubrimiento llevó al equipo a cuestionar si la detención del crecimiento era realmente una cuestión energética o si existía otra razón subyacente. Los experimentos realizados demostraron que las plantas que continúan creciendo durante el estrés hídrico sufren un mayor daño en su ADN y presentan más muerte celular en comparación con aquellas que cesan su desarrollo.
El impacto del estrés en el ADN
El estrés ambiental genera radicales libres que pueden causar daños significativos en el ADN, la molécula responsable de almacenar la información genética esencial para cada organismo. Con esta premisa, los científicos del IBMCP investigaron si la interrupción del crecimiento podía ser un mecanismo protector para el ADN, dado que este se encuentra más vulnerable durante las divisiones celulares. Sus hallazgos confirmaron que las plantas que crecen bajo condiciones adversas acumulan más daños genéticos.
La pausa en el crecimiento resulta beneficiosa para mantener la integridad genética durante períodos críticos de escasez hídrica. Según Antonio Serrano, investigador del CSIC en el IBMCP, “creemos que hay un beneficio adicional en esta parada. Todos los órganos reproductivos de las plantas provienen de los meristemos, donde residen las células madre capaces de dividirse continuamente”. Esto implica que el mecanismo protector del ADN puede activarse durante episodios de estrés hídrico, deteniendo así el proceso constante de división celular y crecimiento para prevenir mutaciones hereditarias.
Implicaciones para la agricultura
Las conclusiones derivadas de esta investigación podrían tener importantes aplicaciones en el ámbito agrícola. Dado que la falta o escasez energética no limita necesariamente el crecimiento vegetal, existe potencial para desarrollar nuevas variedades capaces de crecer mientras mantienen sus defensas activas. No obstante, cualquier estrategia biotecnológica deberá considerar la inclusión de mecanismos protectores del ADN o evitar utilizar semillas provenientes de estas plantas para futuras siembras.
En este estudio también participaron otros destacados investigadores como David Alabadí, Cristina Urbez, Silvia Jurado, Carlos de Ollas y Aurelio Gómez-Cadenas, quienes aportaron valiosos conocimientos sobre tolerancia a la sequía junto con Robert Sablowski, cuyas primeras observaciones fueron fundamentales para este trabajo.
Preguntas sobre la noticia
¿Por qué las plantas dejan de crecer en épocas de sequía?
Las plantas dejan de crecer en épocas de sequía para proteger su ADN de mutaciones, no porque necesiten ahorrar energía para activar mecanismos de defensa, como se creía anteriormente.
¿Cuál es el mecanismo que provoca la detención del crecimiento?
La detención del crecimiento es un mecanismo de protección del ADN en las células madre de la planta, que intenta evitar la transmisión de mutaciones a la descendencia durante condiciones adversas como la falta de agua.
¿Qué efectos tiene el estrés hídrico en el ADN de las plantas?
El estrés hídrico genera radicales libres que causan daños en el ADN. Las plantas que continúan creciendo bajo estrés acumulan más daño en el ADN y más muerte celular que aquellas que paran su crecimiento.
¿Qué beneficios adicionales tiene la parada del crecimiento para las plantas?
La parada del crecimiento ayuda a preservar la integridad del ADN y también beneficia a los órganos reproductivos, ya que los meristemos (donde se alojan las células madre) activan mecanismos para evitar mutaciones durante el estrés hídrico.
¿Cómo pueden aplicarse estos hallazgos en la agricultura?
Los hallazgos sugieren que no es imposible desarrollar nuevas variedades de plantas que puedan crecer mientras se defienden contra el estrés hídrico, siempre y cuando se introduzca algún mecanismo de protección del ADN.
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