“Este sensor informa a la planta sobre si hace frío o calor, durante el día y en las distintas estaciones. A partir de esta información, se desencadenan reacciones moleculares que inducen su desarrollo y crecimiento cuando las condiciones climáticas son favorables”, agrega Casal, quien también es vicedirector del Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA, CONICET-UBA).
De acuerdo con el científico, el hallazgo sienta bases para el desarrollo futuro de cultivos que se adapten a diferentes condiciones climáticas. “Mediante la intervención de los mecanismos moleculares que regulan el sensor de temperatura, se podrían crear herramientas para ajustar determinados cultivos a temperaturas para las cuales no están acostumbrados. Por esta razón, nuestro trabajo cobra relevancia en el contexto del cambio climático”, afirmó.
El doctor Casal y su equipo identificaron el receptor de temperatura realizando experimentos con plantas de la especie Arabidopsis thaliana, que comparte características genéticas con el trigo, el maíz, la papa y otros cultivos claves para la seguridad alimentaria mundial.
Explica Casal: “Cuando empezamos los experimentos, no imaginamos que íbamos a llegar a estos resultados. De alguna manera, pensábamos que la temperatura iba a perturbar al fitocromo en su capacidad para sensar en el espectro lumínico la luz roja y la roja lejana, indicadores respectivos de mayor o menor luz ambiental. Y esperábamos que en cierta medida aparecieran mecanismos compensatorios para que el fitocromo pudiera cumplir bien su función”.
“Sin embargo, para nuestra sorpresa, descubrimos que el fitocromo integra al mismo tiempo los datos de luz y temperatura, hace un balance de esa información y la comunica a la planta para que ‘sepa’ las condiciones del ambiente”, indica Casal, quien el año pasado ganó el Premio de Investigación George Forster concedido por la Fundación Alexander von Humboldt, en Alemania, por la relevancia de sus proyectos que apuntan a mejorar la productividad agrícola. Para dar ese “reporte meteorológico”, el fitocromo activa genes y proteínas.
Con el objeto de confirmar que el fitocromo B también es un sensor de temperatura, Casal y sus colegas lo estudiaron in vitro como molécula aislada, luego dentro de una célula vegetal y, por último, en plantas sometidas a variaciones de luz y temperatura.
“Los estudios in vitro nos permitieron mirar la estructura del fitocromo B a nivel molecular y percibir sus transformaciones a medida que se sometía de manera simultánea a variaciones de luz y de temperatura. Pudimos observar que esa molécula responde rápidamente y hace un balance entre ambas informaciones”, indica Casal.
El siguiente paso fue ver qué ocurría a nivel celular en plantas normales y otras con mutaciones genéticas cuyos receptores eran sensibles a la luz, pero no a la temperatura. Desde hace tiempo se sabía que las variaciones de luz modifican la distribución de los fitocromos en el núcleo de la célula. “Utilizando equipos de microscopia confocal, observamos que la temperatura también determinaba la concentración o dispersión de esos sensores en el núcleo de la célula. Y que el balance entre temperatura y luz era lo que determinaba esa distribución”, añade.
Angélica comentó sobre ECUADOR: FIASA abre fondos para investigación agrícola · hace 6 h
«Muy excelente proyecto, yo trabajo en un proyecto fiasa con la universidad»