El fototropismo de las plantas.

A lo largo del tiempo, las plantas han ido desarrollando una serie de estrategias para captar la máxima cantidad de luz solar a través de sus hojas.

Con sólo observar las macetas en el alféizar de la ventana de vuestra vecina, podéis ver como las plantas crecen hacia la luz del Sol para captar mayor energía para realizar la fotosíntesis.

Recientemente un equipo internacional de científicos ha proporcionado ideas definitivas sobre esa fuerza impulsora que existe detrás de este movimiento, la Auxina parece que tiene algo que ver.

El crecimiento de las plantas hacia la luz es especialmente importante en el comienzo de su ciclo de vida. Muchas semillas germinan en el suelo y obtienen en la oscuridad la nutrición de sus limitadas reservas de lípidos y almidón.

Una vez alcanzada la superficie, las plántulas crecen rápidamente hacia arriba contra la fuerza de gravedad, lo que proporciona una pista inicial para la orientación. Con la ayuda de unas proteínas sensibles a la luz, encuentran el camino más corto hacia ella, siendo capaces de doblarse en la dirección de la fuente luminosa.

Incluso las plantas maduras se doblan hacia la luz más fuerte. Lo hacen mediante la elongación de las células del tallo en la parte más alejada de la luz. Este tipo de crecimiento orientado a la luz se llama fototropismo

Explica el Prof. Claus Schwechheimer del Technische Universität München (TUM).

La sustancia responsable de la elongación celular es la Auxina. Esta fitohormona se forma en las células en la punta de la rama y se distribuye de una célula a otra. Como tal, la hormona se transporta a través de muchas células de la planta antes de que llegue a su destino final.

Las proteínas de exportación e importación empujan la auxina al espacio intercelular de una célula y luego en la celda siguiente y así sucesivamente hasta que la auxina finalmente alcanza su sitio de destino

Describe Schwechheimer.

Las proteínas más importantes en este proceso son las proteínas de exportación conocidos como “PIN”, queregulan la dirección del flujo de auxina. Tal y como el equipo de Schwechheimer fue capaz de demostrar, estas PINs no actúan por su cuenta, requieren la señal de la proteína quinasa D6PK. La enzima quinasa modifica las PIN a través de la transferencia de grupos fosfato, activándose de este modo como transportadores de auxina.

Pero, ¿cuál es el papel de la Auxina?

Los movimientos de las plantas fueron descritos por Charles Darwin en 1880 en su obra fundamental El poder del movimiento en las plantas.

La teoría de que la hormona vegetal auxina podría desempeñar un papel en las plantas de flexión hacia una fuente de luz, se propuso por primera vez en 1937 por el investigador holandés Frits Went en el modeloCholodny-Went. A pesar de que muchas observaciones posteriores han apoyado este modelo, hasta ahora no ha habido ninguna prueba definitiva de que la auxina participe en este proceso.

El Prof. Christian Fankhauser de UNIL (Université de Lausanne, Suiza) explica por qué:

Hasta ahora, todas las plantas con un defecto conocido en el transporte de auxina mostraron un fototropismo normal, ¿Cómo entonces podría ser el transporte de auxina esencial para este proceso?

El equipo de TUM, en cooperación con sus colegas en UNIL, han encontrado la respuesta a esta pregunta. Los investigadores suizos fueron capaces de inactivar varios transportistas PIN en una planta al mismo tiempo. Y por su parte, los científicos TUM lograron demostrar la función de la proteína quinasa D6PK.

Se encontró que, cuando varios de los componentes PIN y quinasa faltaban, el crecimiento de las plantas era totalmente insensible a las señales luminosas que desencadenan el fototropismo. El mecanismo de transporte de auxina en las plantas mutantes se vio gravemente afectada: las plantas crecen hacia arriba, independientemente de la fuerza de gravedad y de la fuente de luz.

Esto ayudó a los científicos a demostrar por primera vez que la hormona Auxina sin duda es la sustancia que impulsa el fototropismo.