Una nueva investigación de un equipo internacional de biólogos vegetales, dirigido por investigadores del Centro de Biología de Sistemas Vegetales del VIB-UGent, ha revelado información crucial sobre el papel que desempeñan los brasinoesteroides (hormonas vegetales esenciales) en la regulación de la división y el crecimiento celular.
por VIB (Instituto de Biotecnología de Flandes)
Los hallazgos, publicados en Cell , proporcionan una comprensión integral de cómo estas hormonas influyen en el desarrollo a nivel celular.
Los brasinoesteroides son hormonas vitales para las plantas, que influyen en su crecimiento y desarrollo a nivel celular. Comprender la dinámica de la señalización de los brasinoesteroides nos ayuda a entender cómo crecen las plantas, se adaptan a su entorno y gestionan los recursos de forma eficaz. Este conocimiento podría allanar el camino para mejorar el crecimiento y la resiliencia de los cultivos en un entorno que cambia rápidamente.
Una nueva investigación dirigida por la profesora Jenny Russinova (VIB-UGent) en estrecha colaboración con el laboratorio del difunto Philip Benfey (Universidad de Duke) y el trabajo posterior dirigido por el profesor Trevor Nolan (Instituto de Tecnología de California) explora la dinámica de los componentes clave de la señalización de brasinoesteroides en el meristemo de la raíz. El estudio revela que después de las divisiones anticlinales simétricas, estos componentes se distribuyen de manera desigual, lo que conduce a la expresión preferencial de enzimas biosintéticas de brasinoesteroides en la célula hija inferior después de la división. Esta señalización hormonal asimétrica es esencial para el crecimiento y el desarrollo de las raíces en las plantas.
«Hemos descubierto», explica el Dr. Nemanja Vukašinović, coautor del estudio, «que durante la división celular , los brasinoesteroides se distribuyen de forma desigual entre las nuevas células formadas. Esto significa que una célula recibe un aumento de la actividad hormonal , mientras que la otra apoya la producción de hormonas».
Seguimiento de las hormonas vegetales
Mediante una innovadora combinación de secuenciación de ARN de células individuales e imágenes de células vivas a largo plazo, el equipo rastreó las fluctuaciones en la señalización de brasinoesteroides a lo largo de diferentes fases del ciclo celular. Descubrieron que la señalización alcanza su punto máximo durante la fase G1 y disminuye durante la mitosis, lo que destaca una ventana temporal crucial para la acción hormonal en el desarrollo de las células vegetales. Esta regulación dependiente de la fase puede influir en la forma en que las plantas se adaptan a su entorno y optimizan su crecimiento.
«Comprender cómo funciona la señalización de los brasinoesteroides en relación con el ciclo celular abre nuevas vías para manipular el crecimiento y el desarrollo de las plantas», afirmó la profesora Russinova. «Nuestra investigación no sólo arroja luz sobre procesos biológicos fundamentales, sino que también sienta las bases para aplicaciones biotecnológicas en la mejora de los cultivos».
El estudio también plantea importantes preguntas sobre los mecanismos que regulan esta distribución desigual y sus consecuencias para la salud y el funcionamiento general de las plantas. Ese conocimiento, a su vez, es prometedor para las estrategias agrícolas futuras, especialmente a medida que aumenta la demanda mundial de alimentos.
Más información: Nemanja Vukašinović et al. Polarity-guided uneven mitosis divisions control brassinosteroid activity in proliferating plant root cells, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.02.011 . www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00196-5
Se puede acceder a los conjuntos de datos scRNA-seq utilizados en este estudio a través del navegador interactivo aquí: https://nolanlab.shinyapps.io/arvex .
