Un equipo de biólogos de la Universidad Nacional de Singapur ha encontrado que algunas plantas matan selectivamente parte de sus raíces para sobrevivir bajo condiciones de bajas temperaturas. El equipo experimentó en las raíces de Arabidopsis, una planta modelo muy usada en biología vegetal, para ver el efecto de la temperatura de enfriamiento en el desarrollo y crecimiento de las raíces. Encontraron que una temperatura de 4°C produce daños del ADN en las células madre de la raíz de Arabidopsis, así como sus descendientes tempranos.
La investigación se llevó a cabo en colaboración con científicos de la Universidad Estatal de Novosibirsk, y los resultados se publicaron en un estudio en la revista Cell el 22 de junio de 2017.
El profesor adjunto Xu Jian (a la derecha) y la doctora Hong Jing Han (a la izquierda), junto con su equipo de investigación en la Universidad Nacional de Singapur, encontraron que la Arabidopsis puede matar selectivamente parte de sus raíces para sobrevivir bajo condiciones climáticas frías.
Sin embargo, sólo las hijas de células madre de la columela mueren, y la muerte de estas células hijas permite el mantenimiento de un nicho funcional de células madre. La inhibición de la respuesta al daño del ADN en estas células hijas impide su muerte, pero aumenta la probabilidad de que las células madre en el nicho mueran debido al frío, lo que lleva a la muerte de la planta.
Hong Jing Han, autor del estudio, explica que “el mecanismo de sacrificio mejora la capacidad de la raíz de soportar tensiones relacionadas con la baja temperatura. Cuando se restauran las temperaturas óptimas, las células madre de la planta pueden dividirse a un ritmo más rápido, a la vez que mejora la recuperación y la supervivencia de la planta”.
«Nuestro descubrimiento de cómo la planta de Arabidopsis elimina a sus hijas de células madre de la columela arroja luz sobre la única estrategia de la planta para sobrevivir las duras condiciones climáticas, y demuestra que el potencial de modificar la tolerancia al frío en las plantas para ayudarles a soportar las duras condiciones ambientales. La capacidad de hacerlo permitirá sin duda a los agricultores ampliar la temporada de cultivo de los cultivos y el área de tierra en la que sembrar, aumentando tanto la estabilidad de rendimiento y la capacidad de producción «, dijo el profesor Xu Jian.
El siguiente paso del equipo del profesor Xu y su equipo sería descubrir la red reguladora de genes que ha sustentado la adaptación exitosa de plantas y sus células madre a ambientes fríos.
La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Investigación de Singapur y el Ministerio de Educación de Singapur.