¿Cómo desencadena el frío la floración?

Flores de cerezo silvestre. [Joe Jenze/ Wikimedia Commons]

La primavera es sinónimo de renovación y renacimiento. Los animales salen de su letargo invernal y las plantas reverdecen y comienzan a florecer. Pero ¿por qué precisamente en esta época del año vuelven a aparecer las flores? Durante mucho tiempo se ha sabido que el frío es responsable de desencadenar la floración a través de un fenómeno denominado vernalización. En 2009, un equipo de científicos del Centro John Innes en Norwich, dirigido por Caroline Dean, identificó el gen implicado y el hecho de que este debía hallarse inactivo para permitir la floración. Ahora, el mismo equipo ha descubierto cómo ese gen es alcanzado por los factores que lo inhiben.

Durante la vernalización, las plantas «notan» que se produce un período prolongado de temperaturas bajas y «tratan» esa información para programar su período de floración. Normalmente, el gen FLOWERING LOCUS C (FLC) impide la floración. La exposición prolongada al frío induce la acumulación de una proteína llamada VIN3 (VERNALISATION INSENSITIVE 3) en las células de la planta. Pero VIN3 inactiva el gen FLC, que deja entonces de reprimir la floración. Como consecuencia, el período de frío da paso a la floración. Este mecanismo es necesario para que la planta florezca cuando las condiciones son ideales para la producción de semillas: días largos con una insolación importante, en la primavera o el verano.

Caroline Dean y su equipo estudiaron con mayor precisión cómo la proteína VIN3 inactiva el gen FLC. Observaron en una población de plantas mutantes de Arabidopsis thaliana, que una de ellas no reaccionaban de forma normal a las bajas temperaturas. Al centrarse en su genoma, los investigadores descubrieron una mutación del gen FLC en solo un par de bases, lo suficiente para impedir el proceso de vernalización. Los experimentos demostraron que cierta proteína, VAL1, reconocía la secuencia del gen FLC. En el núcleo celular, el ADN se compacta alrededor de unas proteínas llamadas histonas. VAL1 recluta componentes que cambian la estructura de estas histonas. Ello modifica la conformación del ADN, el cual permite a la proteína VIN3 inactivar el gen represor de la floración. Sin embargo, en la planta mutada, la proteína VAL1 es incapaz de reconocer la secuencia de ADN, por lo que no puede prepararlo para que VIN3 inactive el gen.

La mejor comprensión del mecanismo de la vernalización podría ayudar a gestionar mejor los cultivos y maximizar su rendimiento.

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