Las proteínas DELLA podrían ser la clave de la próxima revolución verde

Una familia de proteínas ‘promiscuas’ que se encuentran en todas las plantas terrestres son responsables de muchas funciones diferentes de las plantas, aunque se han mantenido relativamente sin cambios durante más de 450 millones de años.

Nuevos hallazgos, publicados en plantas naturales Y Nuevo fitólogo revelan nuevos conocimientos sobre cómo las proteínas DELLA regulan el crecimiento de las plantas, cuándo germinar y cómo las plantas hacen frente a amenazas como la sequía y las enfermedades. La clave no está en la capacidad de las proteínas DELLA para mutar con el tiempo, sino en su capacidad para interactuar con docenas de factores de transcripción diferentes, las proteínas responsables de decodificar el ADN.

Comprender los mecanismos subyacentes a las funciones de las proteínas DELLA puede ayudar a los agrónomos a diseñar nuevas proteínas vegetales para producir cultivos con mayor resiliencia y mayores rendimientos, de forma similar a las tecnologías de reproducción selectiva que iniciaron la revolución verde en los cultivos. poseía proteínas DELLA con función alterada.

Los estudios fueron realizados por científicos del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), España, y la Escuela de Biociencias de la Universidad de Birmingham, Reino Unido. La Dra. Juliet Coates, de la Universidad de Birmingham, dijo: “Al comprender cómo ha cambiado la actividad de estas proteínas con el tiempo, podemos comprender mejor cómo sería posible modificar y diseñar plantas mejor adaptadas a nuestro entorno cambiante”.

Para descubrir cómo han cambiado las proteínas DELLA durante los 450 millones de años desde que las plantas aparecieron por primera vez en la tierra, los investigadores estudiaron musgos y hepáticas, que son las plantas que probablemente se parezcan más a estas primeras especies pioneras.

Los científicos ya saben que las proteínas DELLA en las plantas con flores modernas están reguladas por una hormona vegetal llamada giberelina, que altera los niveles de DELLA en respuesta a las condiciones ambientales.

En los nuevos estudios, pudieron demostrar que, en lugar de tener solo interacciones simples, el rango de proteínas DELLA era igual de complicado en las primeras plantas, pero también diferente de las interacciones estudiadas en detalle en cultivos modernos como el trigo o el arroz. . Además, estas interacciones estaban disponibles tanto si la hormona giberelina estaba presente como si no. También pudieron identificar un conjunto central de interacciones, relacionadas con la defensa y las respuestas a niveles bajos de oxígeno, que eran comunes a todas las proteínas DELLA.

El coautor, el Dr. Miguel Ángel Blázquez, IBMCP, dijo: “Un área de trabajo muy importante en la biotecnología de giberelinas es tratar de obtener variedades o compuestos químicos que nos permitan lograr los objetivos deseados sin los efectos secundarios. Comprender cómo han evolucionado las proteínas DELLA en la naturaleza durante millones de años nos ayuda a diseñar nuevas estrategias para generar nuevas variantes DELLA con las funciones deseadas”.