Los científicos de la Universidad Estatal de Michigan han fomentado nuestro entendimiento sobre cómo una proteína vegetal, llamada CAMTA, ayuda a las plantas a fortalecerse mientras anticipan largos períodos de frío, como tres a cuatro meses de invierno en el medio oeste estadounidense o el norte de Europa.

El objetivo a largo plazo detrás de la investigación es criar o crear plantas con mayor tolerancia a los cambios bruscos de temperatura. El estudio se publica en la revista The Plant Cell .

Las proteínas CAMTA

Están universalmente en todas las plantas, y ayudan a activar los genes que comunican la tolerancia a la congelación de estas plantas. En el estudio, se observó que las proteínas CAMTA también controlan cómo las plantas [VIDEO]se defienden de las bacterias dañinas bajo condiciones de frío a largo plazo.

En el frío, las plantas generalmente producen altos niveles de ácido salicílico o SA, un compuesto que los protege contra las bacterias.

"A temperaturas cálidas, las proteínas [VIDEO]CAMTA, específicamente el N-terminal (el inicio de las proteínas), bloquean el sistema que produce SA", dijo Yong Sig Kim, estudiante de posdoctorado en el laboratorio del Profesor Distinguido de la Universidad y Profesor de la Fundación MSU Michael Thomashow.

Cuando hace frío durante un período suficientemente largo, se genera una señal desconocida que modifica CAMTA para permitir que la producción de SA se active. En ese caso, el C-terminal, o el fondo de una cadena de aminoácidos que es detenida por un grupo carboxilo libre, detecta la señal -posiblemente un aumento en los niveles de calcio celular- que permite la biosíntesis de SA.

Esta observación invierte los modelos actuales aceptados, que en cambio propusieron que el C-terminal bloqueó la producción de SA.

¿Por qué la tolerancia al frío instiga defensas bacterianas?

"SA no protege a la planta del frío. En cambio, creemos que las plantas mejoran sus sistemas inmunes en el frío como una estrategia preventiva general", dijo Kim.

Aunque las plantas toman medidas para sobrevivir al frío, aún se lesionan y sus estructuras se desestabilizan, lo que las hace más vulnerables a las infecciones bacterianas.

Por lo tanto, las plantas debilitadas mantienen su guardia como precaución. Es similar a cómo los humanos toman medidas preventivas para mantenerse saludables: comer bien, dormir ocho horas, hidratarse, etc.

Este conocimiento tiene un impacto potencial a largo plazo en la producción agrícola. Por ejemplo, de acuerdo con la EPA , en 2010 y 2012, las altas temperaturas nocturnas afectaron los rendimientos de maíz en los Estados Unidos Corn Belt, y la gemación prematura debido a un invierno cálido causó $ 220 millones en pérdidas de cerezas de Michigan en 2012.

"El campo de la defensa de plantas está revelando gradualmente cómo los mecanismos de protección contra los elementos y contra otros seres vivos están interrelacionados", dijo Kim.