El post de hoy es obra de Rosa Salazar, alumna de la asignatura de comunicación científica del máster en biotecnología molecular y celular de plantas.
Seguro que alguna vez has oído a alguien quejarse del famoso jet lag por viajar de Europa a Centroamérica y no poder conciliar el sueño; o la típica expresión de se le ha puesto el reloj biológico en marcha, referida a algún conocido que cerca de llegar a los treinta ansía ser padre o madre. Pues todas estas situaciones tienen un mínimo común y se trata del reloj circadiano.
Por si no lo habías escuchado antes, el reloj circadiano es una especie de mecanismo interior que tenemos las personas y es el responsable de marcar todos y cada uno de los comportamientos que repetimos de forma periódica, como dormir o comer. Como era de esperar esto tiene su base en sustancias químicas que el cuerpo va produciendo de forma periódica, las cuales le mandan, por ejemplo, a tener sueño. Pero ¿solo nosotros tenemos este reloj interior? Por supuesto que no, todos los seres vivos lo tienen y hoy vengo a hablaros de una de las implicaciones que esto tiene en las plantas.
Al igual que nos pasa a nosotros, las plantas también tienen comportamientos que se repiten de forma periódica. Pero en este caso, y en relación con lo que os quiero mostrar, el papel del reloj está muy relacionado con una de las características más básicas de una planta: son seres sésiles. Recordemos que una planta no puede elegir mudarse a otro lugar cuando las condiciones se tornan desfavorables, por ejemplo, ante la presencia de patógenos. Pues en este contexto, ese reloj interno, del que os venía hablando, a una planta le permite sobrevivir. Y es que el comportamiento de esos patógenos también sigue un ritmo circadiano, es decir, atacan a las plantas de una forma periódica. En pocas palabras y grosso modo, el reloj de las plantas se encuentra en una especie de sintonía con el de los patógenos para que, a las horas del día en las que estos suelen atacar, las plantas tengan sus defensas activadas y puedan ganar la batalla.
Todo esto es muy interesante, tanto que podríamos entender que una línea de investigación estuviera enfocada a desentrañar los mecanismos moleculares responsables. Sin embargo, la historia no acaba aquí. Resulta que esto que os comentaba sobre que el reloj circadiano activa las defensas de una forma periódica tiene más implicaciones. Y esto es ciertamente desventajoso para las plantas…O más bien para nosotros que las usamos para producir comida. Lo que ocurre es que esos momentos en los que las plantas sienten que tienen que activar sus defensas, reprimen su crecimiento. Esto es básicamente el precio a pagar por defenderse adecuadamente, dejar de crecer. Por eso, en biología esta situación se denota típicamente como penalty growth.
Ahora que os he puesto en contexto puedo hablaros de mi trabajo. Como os podéis imaginar, esto del penalty growth puede ser un punto de partida del que agarrarse como objetivo de mejora, para intentar que las plantas no tengan esta penalización y puedan crecer más y así nosotros disponer de más alimento y productos. Pues básicamente de esto se encarga el equipo al que pertenezco.
Llegados a este punto, necesito que recordéis eso que todos los seres vivos tenemos y hace que nos veamos tal y como somos, los genes o el ADN. Porque son estas moléculas la base de todo lo que ocurre en nuestros organismos, como el penalty growth. Y es que hasta hace poco se creía que esta penalización se debía simplemente a un desvío de los nutrientes en las plantas, desde funciones de crecimiento hacia funciones de defensa. Sin embargo, resulta que es algo más complejo ya que se debe a modificaciones que acontecen a nivel del ADN, de las cuales son responsables el reloj circadiano. En pocas palabras, en mi equipo trabajamos por conocer cuáles son esas modificaciones y sobre qué regiones del ADN ocurren, para posteriormente utilizarlas a nuestro favor, desacoplando las funciones de defensa de las de crecimiento.
Recientemente, hemos estado estudiando un gen denotado como GIGANTEA (GI), ya que es uno de los componentes maestros del reloj circadiano en plantas. Para que os imaginéis mi labor en poyata del laboratorio, lo que hago tiene el objetivo de entender qué hace GIGANTEA de acuerdo con el reloj circadianos, las infecciones de patógenos y el crecimiento, y qué genes activa o reprime para conseguir ese penalty growth. Poco a poco vamos comprendiendo más este entramado genético controlado por el reloj circadiano, y algún día nos permitirá disponer de plantas que continúen creciendo a pesar de que sus defensas estén activadas.
