Detenerse para salvarse

Un equipo del Instituto de Biolog�a Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Cient�ficas (CSIC) y la Universitat Polit�cnica de Val�ncia (UPV), ha demostrado que el par�n del crecimiento de las plantas en �pocas de sequ�a no responde, como se cre�a hasta ahora, a la necesidad de ahorrar energ�a para activar los mecanismos de defensa. La investigaci�n, publicada en la revista Nature Communications, se�ala que la clave podr�a estar en el mecanismo de protecci�n del ADN de las c�lulas madre de la planta que intentan evitar la transmisi�n de mutaciones a la descendencia.

En �pocas de sequ�a, las plantas dejan de crecer. Hasta ahora se atribu�a esta respuesta a una necesidad de redirigir los recursos energ�ticos de los que disponen hacia la puesta en marcha de la respuesta defensiva. Sin embargo, no todas las observaciones encajan con esta explicaci�n. El Grupo de Se�alizaci�n de Plantas del IBMCP, liderado por el profesor de investigaci�n del CSIC Miguel �ngel Bl�zquez, ha planteado una hip�tesis alternativa.

"Hemos generado plantas en las que desacoplamos el freno del crecimiento bajo estr�s. Incluso en estas condiciones adversas de falta de agua, las plantas siguen creciendo sin que sufra su respuesta de defensa", explica Bl�zquez. "Esto nos llev� a pensar que la detenci�n del crecimiento no se debe a una falta de recursos energ�ticos, sino a otra causa".

Da�o en el ADN

Uno de los efectos del estr�s en cualquier ser vivo es la generaci�n de radicales libres que causan da�os en su ADN (�cido desoxirribonucleico), mol�cula que contiene la informaci�n gen�tica de un ser vivo, que determina sus caracter�sticas y se encuentra en el n�cleo de las c�lulas. Teniendo en cuenta esta premisa cient�fica, el grupo del IBMCP quiso averiguar si la parada en el crecimiento de la planta podr�a ser un mecanismo de protecci�n del ADN, ya que es durante las divisiones celulares cuando este se encuentra m�s expuesto al da�o. Los experimentos llevados a cabo por los cient�ficos del CSIC confirmaron su hip�tesis. Las plantas que siguen creciendo en condiciones de estr�s acumulan m�s da�o en el ADN y m�s muerte celular que las que paran de crecer.

La parada en el crecimiento de una planta es beneficiosa para preservar su integridad durante las �pocas de escasez de agua. Asimismo, como explica Antonio Serrano, investigador del CSIC en el IBCMP, "pensamos que hay un beneficio adicional en esta parada. Todos los �rganos de la planta, incluidos los �vulos y el polen, que son esenciales para su reproducci�n, provienen de los meristemos. Se trata de tejidos vegetales donde se alojan las c�lulas madre que cuenta con la capacidad de dividirse continuamente durante toda la vida de la planta para generar nuevos tejidos y �rganos".

Por esta raz�n, a juicio de Serrano, "es muy probable que el mecanismo de protecci�n del ADN de esas c�lulas del meristemo se active en condiciones de estr�s h�drico y paralice su proceso de subdivisi�n constante y crecimiento, con el prop�sito de evitar la transmisi�n de mutaciones a la descendencia".

Aplicaciones en agricultura

Las conclusiones de esta investigaci�n tienen una posible aplicaci�n en el �mbito de la agricultura. Puesto que la falta o escasez de energ�a en la planta no es el aspecto limitante de su crecimiento, esto significa que no es imposible desarrollar nuevas variedades que crezcan al tiempo que se defienden. Eso s�, en cualquier estrategia biotecnol�gica que se desarrolle habr�a que introducir alg�n mecanismo de protecci�n del ADN, o prescindir de las semillas de dichas plantas para confeccionar la siembra de la siguiente temporada.

En el estudio han participado, adem�s de Miguel �ngel Bl�zquez y Antonio Serrano, David Alabad�, Cristina Urbez y Silvia Jurado, todos ellos personal cient�fico del Grupo de Se�alizaci�n de Plantas del IBMCP (CSIC - UPV), as� como Carlos de Ollas y Aurelio G�mez-Cadenas, investigadores de la Universitat Jaume I de Castell�n, que han colaborado con los ensayos de tolerancia a la sequ�a. Adem�s, en el laboratorio de Robert Sablowski, investigador del John Innes Centre (Norwich, Reino Unido), se desarrollaron las primeras observaciones que dieron lugar al trabajo.

Referencia:

Antonio Serrano-Mislata, Jorge Hern�ndez-Garc�a, Carlos de Ollas, Noel Blanco-Touri��n, Silvia Jurado Garc�a, Cristina �rbez, Aurelio G�mez-Cadenas, Robert Sablowski, David Alabad�, Miguel A. Bl�zquez, Growth arrest is a DNA damage protection strategy in Arabidopsis, Nature Communications. 2025. DOI: 10.1038/s41467-025-60733-1