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    El descubrimiento del reloj circadiano podría ayudar a impulsar la eficiencia del agua en las plantas de alimentos

    Crédito:Gabe Saldana

    Un descubrimiento de los científicos de Texas A&M AgriLife Research en Dallas proporciona nuevos conocimientos sobre el reloj biológico o circadiano, cómo regula la alta eficiencia del uso del agua en algunas plantas, y como otros, incluyendo plantas alimenticias, podría mejorarse para obtener la misma eficiencia, posiblemente para crecer en condiciones inhabitables para ellos hoy.

    Los científicos en su estudio, publicado en la revista Biología y evolución del genoma , identificar 1, 398 factores de transcripción, proteínas que regulan la expresión de ciertos genes en la piña. De aquellos, Casi la mitad exhibió patrones de expresión génica diurnos o específicos de la hora del día, lo que podría ser importante para descubrir los controles genéticos del uso del agua en las plantas.

    "Este es un paso importante para comprender la regulación circadiana general de la fotosíntesis con uso eficiente del agua y cómo esa eficiencia podría replicarse en otras plantas". a saber, cultivos alimentarios, "dijo el Dr. Qingyi Yu, Profesor asociado de AgriLife Research de genómica vegetal en Dallas.

    El estudio de su equipo llega inmediatamente después del Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 2017, premiado este año por descubrimientos relacionados con los mecanismos moleculares que controlan el ritmo circadiano.

    El grupo de Yu se centró en la piña, una planta tropical de uso eficiente del agua que utiliza el metabolismo del ácido crasuláceo o la fotosíntesis CAM. Durante la fotosíntesis, Las plantas CAM abren sus estomas por la noche para facilitar el intercambio de gases con uso eficiente del agua en comparación con las plantas C3, cuyo intercambio de gases menos eficiente en el uso de agua se produce durante el día. La mayoría de cultivos alimentarios, incluido el arroz, trigo, soja y algodón, utilizar la fotosíntesis C3.

    Un gráfico de una publicación científica reciente de los científicos de Texas A&M AgriLife Research en Dallas muestra patrones de expresión genética en diferentes momentos del día en dos secciones de la planta de piña:una que contribuye a la fotosíntesis (punta de la hoja verde) y otra que no (hoja blanca base.). Crédito:Ilustración de Texas A&M AgriLife

    Los investigadores encontraron que ciertos genes regulados por el reloj biológico se expresan de manera similar en dos tipos de tejidos de la planta de la piña:los que contribuyen a la fotosíntesis y los que no. El hallazgo representa un nuevo paradigma para identificar los genes del reloj central, Yu dijo. El método reveló lo que podrían ser componentes del reloj circadiano u oscilador que regula la actividad CAM.

    El descubrimiento es un salto en la comprensión de los mecanismos genéticos de la fotosíntesis CAM altamente eficiente en el uso de agua y el uso del conocimiento para la producción de cultivos en el futuro. Yu dijo.

    "Creemos que en algún momento podemos mejorar las plantas C3 intensivas en agua en la medida en que también empleen la fotosíntesis CAM, ", dijo." Al comprender estos controles genéticos, podemos ayudar a las plantas a adaptarse a los climas cambiantes, posiblemente cultivar alimentos en entornos donde hoy sería imposible ".

    Yu dijo que el siguiente paso en la investigación en curso es confirmar las funciones del posible oscilador circadiano.


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