Las plantas necesitan una variedad de nutrientes para crecer, incluidos nitrógeno, fósforo y potasio. Estos nutrientes a menudo se encuentran en cantidades limitadas en el suelo, lo que puede limitar el crecimiento de las plantas. Sin embargo, el equipo de UC Davis descubrió que una proteína llamada TOR (objetivo de la rapamicina) desempeña un papel clave en la regulación del crecimiento de las plantas en respuesta a la disponibilidad de nutrientes.
TOR es una quinasa, una enzima que agrega un grupo fosfato a otras proteínas. El equipo de UC Davis descubrió que TOR fosforila una proteína llamada S6K1, que a su vez desencadena una cascada de eventos que conducen a un mayor crecimiento y división celular. Cuando los nutrientes son escasos, la actividad de TOR se reduce, lo que conduce a una disminución de la fosforilación de S6K1 y un crecimiento más lento.
"Nuestros hallazgos proporcionan una explicación molecular de cómo las plantas integran la disponibilidad de nutrientes con el crecimiento", dijo el autor principal del estudio, el Dr. Jian-Kang Zhu, profesor de biología vegetal en UC Davis. "Este conocimiento podría utilizarse para desarrollar nuevas estrategias para mejorar el rendimiento de los cultivos mediante la manipulación de la señalización TOR".
Los investigadores descubrieron que la sobreexpresión de TOR en plantas daba como resultado un mayor crecimiento y producción de biomasa. Por el contrario, las plantas con actividad TOR reducida crecieron más lentamente y produjeron menos biomasa. Estos hallazgos sugieren que TOR podría ser un objetivo potencial de la ingeniería genética para mejorar el rendimiento de los cultivos.
"Nuestro estudio proporciona una base para futuras investigaciones destinadas a comprender cómo la disponibilidad de nutrientes regula el crecimiento de las plantas", dijo el Dr. Zhu. "Esta investigación podría conducir al desarrollo de nuevos fertilizantes, prácticas de riego y variedades de cultivos que puedan mejorar la producción de alimentos".
Además de sus implicaciones para la agricultura, el descubrimiento también podría tener implicaciones para la salud humana. TOR es un regulador clave del crecimiento celular y el metabolismo tanto en animales como en plantas. La desregulación de la señalización TOR se ha relacionado con una serie de enfermedades, incluidos el cáncer y la diabetes. Los hallazgos del equipo de UC Davis podrían conducir a nuevos conocimientos sobre el papel de TOR en la salud y las enfermedades humanas.
