Las plantas activan una alarma de 'hora de acostarse' para sobrevivir con suficiente energía durante la noche
Estimar la duración de la noche es fundamental para su supervivencia
Las plantas almacenan sus azúcares para tener energía durante la noche
Esto depende de un cronometrador biológico llamado reloj circadiano
Las plantas tienen una señal metabólica que ajusta su reloj circadiano por la noche para garantizar que almacenen suficiente energía para sobrevivir durante la noche.
Un nuevo estudio publicado en la revista PNAS, en la que han participado científicos de la Universidad de York, sugiere que esta señal podría proporcionar información importante a la planta sobre la cantidad de azúcar disponible al anochecer y, por lo tanto, cómo ajustar el metabolismo para que dure la noche.
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Las plantas usan la luz solar para producir sus propios azúcares a partir de la fotosíntesis durante el día y los almacenan para proporcionar energía durante la noche.
La capacidad de predecir el amanecer y estimar la duración de la noche, y ajustar el metabolismo en consecuencia, es fundamental para la supervivencia de las plantas y para maximizar el crecimiento. Esto depende de un cronometrador biológico llamado reloj circadiano, que es una red de genes oscilantes que impulsa ritmos de aproximadamente 24 horas.
El doctor Mike Haydon, anteriormente del Departamento de Biología de la Universidad de York y ahora radicado en la Universidad de Melbourne, en Australia, destaca que creen que "esta señal metabólica actúa más bien como poner un despertador antes de acostarse para asegurar la supervivencia de la planta".
"Las plantas deben coordinar el metabolismo fotosintético con el entorno diario y adaptar la fisiología rítmica y el desarrollo para que coincida con la disponibilidad de carbono", añade.
Para comprender cómo los azúcares alteran el reloj circadiano, los investigadores midieron la expresión genética en las plántulas mientras modificaban la fotosíntesis o el suministro de azúcar.
Descubrieron un conjunto de genes que se sabe que están regulados por el compuesto químico superóxido, una molécula asociada con la actividad metabólica. La mayoría de estos genes están activos por la noche, incluidos los genes clave que actúan en el reloj circadiano. Descubrieron que al inhibir la producción de superóxido, también inhibían el efecto del azúcar en estos genes del reloj circadiano por la noche.
El profesor Ian Graham, del Centro de Nuevos Productos Agrícolas del Departamento de Biología, agrega que "distinguir los efectos de la luz y los azúcares en las células fotosintéticas es un desafío. Nuestros datos sugieren un nuevo papel para el superóxido como una señal rítmica relacionada con el azúcar que actúa por la noche y afecta la expresión y el crecimiento de los genes circadianos", destaca.