La expansión celular es un proceso fundamental en el crecimiento de las plantas, permitiendo a las plantas aumentar de tamaño y desarrollar diversas estructuras. Durante la expansión celular, la pared celular, que actúa como un límite rígido que rodea la célula, se afloja, lo que permite que la célula absorba agua y crezca.
El equipo de investigación, encabezado por el profesor asistente de ciencia vegetal de la UMD, Xin Li, se centró en un grupo de proteínas llamadas expansinas, conocidas por desempeñar un papel vital en la expansión celular al aflojar la pared celular. Las expansinas son secretadas por la célula y se mueven hacia la pared celular, donde rompen los enlaces que mantienen unidos los componentes de la pared.
Utilizando una combinación de técnicas bioquímicas, genéticas y de imágenes, el equipo estudió la función de las expansinas en Arabidopsis thaliana, una pequeña planta con flores comúnmente utilizada como organismo modelo en biología vegetal.
Descubrieron que las expansinas funcionan en conjunto con otras proteínas, denominadas "endotransglicosilasas de xiloglucano" (XET), para facilitar la expansión celular. Las XET son enzimas que ayudan a reorganizar y reconectar los componentes de la pared celular, permitiendo que la pared se expanda mientras mantiene su integridad.
Los investigadores descubrieron que las expansinas y los XET trabajan juntos de manera coordinada para aflojar y modificar la estructura de la pared celular, lo que permite que la célula absorba agua y se agrande. Esta acción coordinada es crucial para una expansión celular eficiente y controlada.
El estudio también reveló que la actividad de las expansinas y XET está regulada por diversas señales y señales ambientales. Por ejemplo, la aplicación de la hormona vegetal auxina estimula la expresión de los genes expansina y XET, lo que conduce a una mayor expansión celular.
Esta investigación mejora significativamente nuestra comprensión de los mecanismos moleculares que subyacen a la expansión celular en las plantas. Al dilucidar el papel de las expansinas y XET, y su regulación, los hallazgos allanaron el camino para posibles aplicaciones en agricultura y horticultura. La manipulación de la actividad de la expansina y XET podría conducir al desarrollo de estrategias novedosas para mejorar el crecimiento y el rendimiento de los cultivos, o modificar las propiedades de los materiales de origen vegetal utilizados en diversas industrias.
