Un nuevo gen sensor de calor identificado por científicos de la Universidad de California en Riverside puede ser la respuesta a la necesidad de que plantas soporten el calentamiento global.
Para 2050, la subida de calor podría reducir el rendimiento de los cultivos en un tercio. Las temperaturas más cálidas indican a las plantas que se acerca el verano. Al anticipar menos agua, florecen temprano y luego carecen de energía para producir más semillas, por lo que los rendimientos de los cultivos son menores. Esto es problemático, ya que se estima que la población mundial aumente a 10 mil millones de humanos, con mucha menos comida disponible.
“Necesitamos plantas que puedan soportar temperaturas más cálidas, que tengan más tiempo para florecer y un periodo de crecimiento más largo”, señaló Meng Chen, profesor de botánica y ciencias de las plantas en Riverside, en un comunicado.
“Pero, para modificar las respuestas de temperatura de las plantas, primero hay que entender cómo funcionan. Por eso es muy importante identificar ese gen que permite la respuesta al calor.”
El nuevo gen, descrito en Nature Communications, es el segundo que han encontrado involucrado en la detección de temperatura.
Localizaron el primero, llamado Hemera, hace dos años. Luego hicieron un experimento para ver si podían identificar otros genes involucrados en el control del proceso de detección de temperatura.
Por lo general, las plantas reaccionan a cambios de incluso unos pocos grados en el clima. Para este experimento, el equipo comenzó con una planta de Arabidopsis mutante completamente insensible a la temperatura, y la modificaron para volver a ser reactiva una vez más.
El examen de los genes de esta planta mutada dos veces reveló el nuevo, RCB, cuyos productos trabajan en estrecha colaboración con Hemera a fin de estabilizar la función de detección de calor. “Si anula cualquiera de los genes, su planta ya no es sensible a la temperatura”, destacó Chen.
Se requiere que tanto Hemera como RCB ajusten la abundancia de un grupo de reguladores genéticos maestros que cumplen múltiples funciones, reaccionan a la temperatura y a la luz y hacen que las plantas se vuelvan verdes. Estas proteínas se distribuyen a dos partes diferentes de las células vegetales: el núcleo y los orgánulos llamados cloroplastos.
Chen indicó que en el futuro su laboratorio se centrará en comprender cómo estas dos partes de la célula se comunican y trabajan juntas para lograr el crecimiento, el enverdecimiento, la floración y otras funciones.
“Cuando cambia la luz o la temperatura, los genes tanto en el núcleo como en los cloroplastos cambian su expresión. Creemos que Hemera y RCB están involucrados en la coordinación de la expresión génica entre estos dos compartimentos celulares”, explicó el científico.
En última instancia, el objetivo es modificar la respuesta a la temperatura para garantizar el futuro de nuestro suministro de alimentos.
“Estábamos emocionados de encontrar este segundo gen. Es una nueva pieza del rompecabezas. Una vez que entendemos cómo funciona todo, podemos modificarlo y ayudar a los cultivos a afrontar mejor el cambio climático”, concluyó el experto.
Edición: Ana Ordaz
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