Científicos de la Universidad de East Anglia (UEA) han encontrado una forma de controlar diferentes procesos en las plantas, como el crecimiento, utilizando nada más que luz de color. La investigación publicada recientemente en la revista científica “Nature Methods”, muestra cómo se puede utilizar la luz de color para controlar los procesos biológicos de las plantas mediante la activación y desactivación de diferentes genes. 

El equipo de investigación, dirigido por la Universidad Heinrich Heine y el Clúster de Excelencia en Ciencias de las Plantas (CEPLAS) en Düsseldorf, en colaboración con colegas de la Universidad de Friburgo y la UEA, se basó en la optogenética, utilizando la luz para controlar con precisión los procesos de biológicos, para el estudio de las plantas. 

“El uso de la optogenética en las plantas no había sido posible antes, ya que estas responden de forma natural a la luz durante su crecimiento, y por tanto, cualquier interruptor genéticos controlado por la luz estarían constantemente activo” explica el Dr. Ben Miller, de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UEA. 

Los investigadores han logrado desarrollar un sistema especial que supera este problema y permite controlar diferentes procesos celulares en las plantas usando la luz.  “Ahora podemos utilizar una luz roja para causar la expresión de genes en un momento preciso, mientras que una luz blanca ambiental puede ser utilizada como un interruptor de apagado para invertir el proceso. Podemos utilizar este sistema para manipular las respuestas fisiológicas en las plantas, por ejemplo su respuesta inmunológica, y tal vez su desarrollo, crecimiento, señalización hormonal y respuestas al estrés», afirma Miller. 

La nueva herramienta llamada PULSE (Plant Usable Light-Switch Elements) es adecuada para las plantas que crecen en ciclos normales de día y noche y podría implicar la capacidad de modular la forma en que las plantas crecen, responden y se adaptan a su entorno con señales de luz. Se trata por tanto una herramienta optogenética para controlar de forma reversible la expresión de los genes en las plantas bajo luz ambiental, que está inactivo bajo luz blanca y puede ser activado con luz roja monocromática. 

“Hemos demostrado que las respuestas inmunes de las plantas pueden ser activadas y desactivadas usando nuestro sistema de control de la luz. Si este sistema se utilizara en los cultivos, podríamos mejorar potencialmente las defensas de las plantas contra los patógenos y tener un impacto al mejorar los rendimientos. El uso de la luz para controlar los procesos biológicos se trata de un proceso mucho menos invasivo y más reversible que el uso de productos químicos , por lo que este nuevo sistema en las plantas es una nueva herramienta realmente emocionante para nosotros para responder a las preguntas fundamentales en la biología de las plantas”. 

Créditos de imágen: Leonie-Alexa Koch, Institute of Synthetic Biology, University of Düsseldorf.