El grupo Regulación del desarrollo de raíces laterales del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas y el Campus Montegancedo ha identificado los mecanismos moleculares que controlan la huida de la luz de las raíces y el papel de los flavonoles en la integración de las señales hormonales y especies reactivas de oxígeno (ROS) para el control del balance entre proliferación y diferenciación celular.
Las raíces crecen bajo tierra en oscuridad. Sin embargo, en ciertas condiciones el sistema radicular puede estar puntualmente expuesto a los rayos de sol. En este caso, las raíces huyen de la luz (fototropismo negativo o huida de la luz) para proseguir con su exploración del suelo. Si la presencia de luz es continuada, lo que genera unas condiciones no favorables, las raíces optan por ralentizar su crecimiento. El crecimiento in vitro de plantas modelo conlleva que el sistema radicular crezca en presencia de luz, alterando su desarrollo y respuestas.
Recientemente hemos desarrollado un sistema (D-Root) que permite que las raíces crezcan en oscuridad en oscuridad y la parte aérea en presencia de luz (Silva et al., 2015). Usando este sistema hemos identificado los mecanismos moleculares que utilizan las raíces de la planta Arabidopsis para huir de la luz, los cuales implican la acumulación diferencial de flavonoles. Los flavonoles se acumulan preferentemente en la zona iluminada, formándose un gradiente de estos metabolitos que favorece la elongación celular. La mayor elongación de la zona iluminada hace que la raíz se curve, favoreciendo la huida del foco de luz. Asimismo, los flavonoles integran diferentes señales hormonales (auxinas y citoquininas) y de especies reactivas de oxígeno (ROS) para regular el balance entre división/diferenciación/elongación celular y establecer las diferentes zonas de crecimiento. Así un exceso continuado de luz resulta en una acumulación masiva de flavonoles que reprimen la proliferación celular, reduciendo el crecimiento de las raíces iluminadas.
Silva-Navas, J; Moreno-Risueño, MA; Manzano, C; Téllez-Robledo, B; Navarro-Neila, S; Carrasco, V; Pollmann, S; Gallego, FJ; del Pozo, JC. 2016. "Flavonols mediate root phototropism and growth through regulation of proliferation-to-differentiation transition". Plant Cell. DOI: 10.1105/tpc.15.00857".