Descubren un mecanismo molecular que controla el crecimiento y desarrollo de las plantas

Investigadores del Instituto de Investigación Biomédica (IRB), el Instituto de Biología Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC) y la Universidad de Wageningen (Países Bajos) han descubierto cómo las hormones auxinas activan los genes de desarrollo de las plantas. Parte de los análisis del estudio – publicado en la revista científica Cell- se obtuvieron en la línea de luz XALOC.

Las auxinas son hormonas de las plantas que controlan su crecimiento y desarrollo, es decir, determinan cómo será su tamaño y arquitectura. Entre otras funciones favorecen el crecimiento celular, la iniciación de la raíz, la floración y la caída de la flor o el crecimiento, desarrollo y ralentización de la caída del fruto. A nivel molecular, el efecto de la hormona es desbloquear un factor de transcripción, una proteína de unión a ADN que, a su vez, activa o reprime un grupo determinado de genes. En algunas plantas se han encontrado hasta 23 factores de transcripción diferentes que dependen para actuar de la presencia de auxina. Son los denominados ARF (Auxin Response Factors) que controlan la expresión de diversos genes de la planta en función de la tarea a ejercer, esto es, crecimiento celular, floración, iniciación de la raíz, crecimiento de hojas, etcétera. Este trabajo conjunto, liderado por Miquel Coll en el IRB y en el IBMB-CSIC, ha analizado en detalle la manera de unión al ADN de diferentes ARF utilizando técnicas de difracción de rayos X en el Sincrotrón ALBA y en el Sincrotrón Europeo (Grenoble, Francia). Los investigadores han resuelto cinco estructuras 3D que han permitido entender por qué un factor de transcripción determinado es capaz de activar sólo un grupo de genes determinado, mientras que otros ARF, muy parecidos pero ligeramente diferentes, pueden activar otro grupo distinto de genes. Referencia: "Structural basis for DNA binding specificity by the auxin-dependent ARF transcription factors" D. Roeland Boer, Alejandra Freire-Rios, Willy van den Berg, Terrens Saaki, Iain W. Manfield, Stefan Kepinski, Irene López-Vidrieo, Jose Manuel Franco, Sacco C. de Vries, Roberto Solano, Dolf Weijers, and Miquel Coll. Cell (2014). Enlace noticia IRB: http://www.irbbarcelona.org/index.php/es/news/irb-news/scientific/scientists-discover-a-molecular-mechanism-that-controls-plant-growth-and-development

Estructura atómica de una proteína ARF unida al ADN. Las auxinas controlan a través de las ARF el crecimiento y desarrollo de las plantas y su floración (Autor: R. Boer, IRB/CSIC)