Las raíces son esenciales para que las plantas se anclen en el suelo, absorban agua y nutrientes y transporten estos recursos al resto de la planta. El crecimiento de las raíces se produce en las puntas de las raíces, donde constantemente se producen y agregan nuevas células al sistema radicular.
En el estudio, publicado en la revista Current Biology, investigadores de la Universidad de Cambridge y el Laboratorio Sainsbury en el Reino Unido utilizaron técnicas de imágenes en vivo para capturar los intrincados detalles del crecimiento de las células de la raíz en tiempo real. Se centraron en la planta modelo Arabidopsis thaliana, una pequeña planta con flores muy utilizada en la investigación de la biología vegetal.
Los investigadores descubrieron que el crecimiento de las células de la raíz está altamente coordinado y sigue un patrón bien definido. Cada evento de división celular es seguido por un período de rápida elongación, durante el cual la célula aumenta su longitud varias veces su tamaño original. Este alargamiento es impulsado por la expansión de la pared celular, que está formada por celulosa y otros polisacáridos.
Después de alcanzar su longitud final, las células se diferencian, especializándose en diferentes tipos de células, como células epidérmicas, células de la corteza y células vasculares. El proceso de diferenciación implica cambios en la expresión genética y el depósito de capas secundarias de la pared celular.
Utilizando modelos matemáticos, los investigadores revelaron los mecanismos moleculares subyacentes que controlan el momento de cada paso en el ciclo de crecimiento de las células de la raíz. Descubrieron que la progresión de la división celular al alargamiento está controlada por un circuito de retroalimentación negativa que involucra a la hormona vegetal auxina.
Durante la división celular, la hormona promotora del crecimiento, auxina, se acumula en la célula. A medida que la célula se alarga, la concentración de auxina disminuye y finalmente alcanza un umbral que hace que la célula salga del alargamiento y entre en la diferenciación.
Esta investigación proporciona una comprensión más profunda de los procesos fundamentales que impulsan el crecimiento y la diferenciación de las células de la raíz. Al descifrar los mecanismos moleculares detrás de estos procesos, los científicos pueden obtener información sobre cómo las plantas responden a las señales ambientales y adaptan sus sistemas de raíces a diferentes condiciones del suelo. Este conocimiento podría tener implicaciones prácticas para la agricultura, ya que podría conducir al desarrollo de nuevas estrategias para mejorar el crecimiento y la resiliencia de las plantas en entornos desafiantes.
