Un mecanismo molecular hasta ahora desconocido ayuda a las plantas a conservar agua bajo condiciones extremas de sequía y luz solar intensa. Un equipo de investigación del Centro de Estudios Organísmicos (COS) de la Universidad de Heidelberg, en colaboración con colegas de la Universidad Agrícola de Nanjing (China), ha descubierto que un complejo proteico—el complejo de síntesis de cisteína—actúa como sensor dentro de los cloroplastos. Este complejo recibe y transmite señales de estrés, y garantiza la biosíntesis de ácido abscísico, una hormona vegetal que induce el cierre de diminutos poros en las hojas, evitando así la pérdida de agua.
Durante periodos de sequía y radiación solar intensa, las plantas enfrentan una pérdida excesiva de agua. Para regular el intercambio de aire y vapor de agua, las hojas cuentan con poros microscópicos que funcionan como pequeñas válvulas. El ácido abscísico (ABA) es la hormona clave que controla el cierre de estos poros.
Para activar las células oclusivas que regulan estos poros, el complejo de síntesis de cisteína—formado por dos enzimas—evalúa diversas señales, entre ellas el nivel de sulfato como nutriente y una pequeña proteína que se transporta desde las raíces hacia los brotes cuando el suelo comienza a secarse.
Además, los investigadores identificaron una hormona vegetal específica que se induce por la alta intensidad lumínica. Su estudio fue publicado en la revista Nature Communications.
“Cuando el complejo de síntesis de cisteína en los cloroplastos detecta una de estas señales de estrés, estimula la producción de ABA en las células oclusivas y asegura el cierre de los poros en las hojas. Así, la planta conserva agua”, explican el Prof. Dr. Rüdiger Hell y el Dr. Markus Wirtz, del grupo de investigación en Biología Molecular de Plantas del COS.
“Nuestros resultados demuestran que el metabolismo del cloroplasto no solo aporta componentes esenciales mediante la fotosíntesis, sino que también responde activamente a señales de estrés, ajustando finamente las respuestas de la planta ante condiciones ambientales como la sequía.”
A partir de estos hallazgos, el equipo logró desarrollar una planta de Arabidopsis—organismo modelo de la familia Brassicaceae en biología molecular—capaz de resistir mejor la deshidratación del suelo sin comprometer su crecimiento. Para los investigadores, este avance representa una vía prometedora para diseñar nuevas estrategias que fortalezcan la resiliencia de los cultivos frente al cambio climático
Fuentes
Sun, S.-K., Hell, R., Wirtz, M., & colaboradores. (2025). The plastid cysteine synthase complex regulates ABA biosynthesis and stomatal closure in Arabidopsis. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-025-64705-3
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