Identifican una nueva proteína clave que regula el tiempo de floración en las plantas

El momento de inicio de la floración es esencial para el éxito reproductivo de las especies vegetales, así como para la producción óptima de frutos y semillas en los cultivos. Por ello, las plantas han evolucionado para desarrollar complejas redes reguladoras que controlan el tiempo de floración con gran precisión. Un conocimiento profundo de estos mecanismos moleculares permitirá diseñar estrategias que faciliten la adaptación de los cultivos a las fluctuaciones ambientales que amenazan la producción agrícola en el contexto actual del cambio climático.

Este nuevo estudio, publicado en Plant Physiology, revela un nuevo factor de remodelación de la cromatina involucrado en el control del tiempo de floración. La proteína ‘INHIBITOR OF GROWTH 2 (ING2)’ participa en la regulación de este proceso de desarrollo mediante la modulación transcripcional directa de los genes maestros que actúan como interruptores florales en las plantas.

El papel de ING2 en el control de la iniciación de la floración

ING2 es una proteína lectora de cromatina que contiene un dominio denominado dedo PHD (Plant HomeoDomain), conocido por reconocer modificaciones postraduccionales de histonas específicas asociadas a genes transcripcionalmente activos. Esta unión específica permite que las proteínas ING, altamente conservadas en eucariotas, modulen diversos procesos celulares en plantas y otros organismos.

El trabajo, liderado por los investigadores del CBGP José Antonio Jarillo Quiroga y Manuel Ángel Piñeiro Galvín, revela que las proteínas ING2 se asocian in vivo con múltiples subunidades de un complejo histona acetiltransferasa denominado NuA4 para controlar los niveles de acetilación de la histona H4 en todo el genoma de la especie modelo Arabidopsis thaliana.

Esta modificación covalente de la histona H4 tiene un efecto directo sobre la expresión de los genes subyacentes que, a su vez, modulan diferentes procesos del desarrollo, incluida la iniciación de la floración, mediante el control directo de la transcripción de genes maestros implicados en la regulación de la floración. Este trabajo demuestra que la función de ING2 en el control del tiempo de floración es en gran medida independiente de la proteína homóloga ING1, también presente en Arabidopsis. Además, el estudio revela una interacción genética entre ING2 y genes que codifican proteínas relevantes para la deposición de otras modificaciones de la cromatina que también modulan la expresión genética, lo que sugiere que ING2 podría ser clave para la posible comunicación cruzada entre diferentes modificaciones/variantes de histonas que participan en el ajuste fino de la transcripción.

Este hallazgo contribuirá a comprender en mayor profundidad un proceso clave en el ciclo reproductivo de las plantas, y abre la posibilidad de desarrollar nuevas estrategias de adaptación en los cultivos que se ven amenazados por las fluctuaciones ambientales provocadas por el cambio climático.