El carbono y el nitrógeno son los dos nutrientes más abundantes para todos los organismos vivos. El metabolismo del carbono y el nitrógeno está estrechamente acoplado y coordinado por diferentes metabolitos y vías de señalización.
por Zhang Nannan, Academia China de Ciencias
¿Cuáles son los mecanismos moleculares que detectan y controlan el metabolismo del carbono y el nitrógeno después de los cambios de nutrientes ambientales en las plantas?
Para comprender los mecanismos que regulan el metabolismo del carbono/ nitrógeno , los investigadores dirigidos por el Prof. Zuo Jianru y el Prof. Li Jiayang del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China (CAS) identificaron que los factores clave OsHXK7 y ARE4 vinculan la señalización de la glucosa con uso de nitrógeno en el arroz. Los resultados se publicaron en Developmental Cell el 5 de julio.
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En este estudio, los investigadores encontraron que el factor de transcripción ARE4 relacionado con MYB se retiene en el citosol en complejo con el sensor de glucosa OsHXK7. Al detectar una señal de glucosa, ARE4 se liberó, se translocó al núcleo y activó la expresión de un subconjunto de genes transportadores de nitrato de alta afinidad, lo que aumentó la absorción y acumulación de nitrato.
Otros estudios revelaron que el esquema regulador de ARE4 exhibía un patrón diurno en respuesta a los cambios circadianos en los azúcares solubles, y la sobreexpresión de ARE4 aumentaba el tamaño del grano en el arroz.
Estos resultados descubren un mecanismo previamente no reconocido por el cual el complejo OsHXK7-ARE4 detecta una señal de azúcar y, posteriormente, promueve la utilización de nitrógeno, vinculando directamente el metabolismo del carbono y el nitrógeno. Este estudio puede identificar objetivos prometedores para el mejoramiento de cultivares de alto rendimiento.
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Más información: Xiaohui Ma et al, vincular la señalización de glucosa con la utilización de nitrógeno por el complejo OsHXK7-ARE4 en arroz, Developmental Cell (2023). DOI: 10.1016/j.devcel.2023.06.003
