giberelina


Las giberelinas (GA) son hormonas vegetales que regulan varios procesos de desarrollo , incluidos el alargamiento del tallo , la germinación , la latencia , la floración , el desarrollo de las flores y la senescencia de las hojas y los frutos . [1] Los GA son una de las clases de hormonas vegetales más conocidas. Se cree que la reproducción selectiva (aunque inconsciente) de cepas de cultivos que eran deficientes en la síntesis de GA fue uno de los impulsores clave de la " revolución verde " en la década de 1960, [2] una revolución que se atribuye haber ahorrado más de mil millones vive en todo el mundo.[3]

Las primeras incursiones en la comprensión de los GA fueron los desarrollos del campo de la patología vegetal , con estudios sobre el bakanae , o enfermedad de la "plántula tonta" en el arroz . La enfermedad de las plántulas tontas provoca un fuerte alargamiento de los tallos y las hojas del arroz y, finalmente, hace que se caigan. [4] En 1926, el científico japonés Eiichi Kurosawa identificó que la enfermedad de las plántulas tontas era causada por el hongo Gibberella fujikuroi . [4] Un trabajo posterior en la Universidad de Tokio mostró que una sustancia producida por este hongo desencadenó los síntomas de la enfermedad de las plántulas tontas y llamaron a esta sustancia "giberelina". [1] [4]

El aumento de la comunicación entre Japón y Occidente después de la Segunda Guerra Mundial aumentó el interés por la giberelina en el Reino Unido (RU) y los Estados Unidos (EE. UU.). [1] Los trabajadores de Imperial Chemical Industries en el Reino Unido [5] y el Departamento de Agricultura de los EE. UU. aislaron ácido giberélico de forma independiente [4] (los estadounidenses se refirieron originalmente al químico como "giberelina-X", antes de adoptar el británico nombre: la sustancia química se conoce como giberelina A 3 o GA 3 en Japón) [1]

El conocimiento de las giberelinas se extendió por todo el mundo a medida que se hizo más evidente el potencial para su uso en varias plantas comercialmente importantes. Por ejemplo, la investigación que comenzó en la Universidad de California, Davis, a mediados de la década de 1960, condujo a su uso comercial en las uvas de mesa sin pepitas Thompson en todo California en 1962. [6] [ aclaración necesaria ] Un conocido inhibidor de la biosíntesis de giberelina es el paclobutrazol (PBZ) , que a su vez inhibe el crecimiento e induce el cuajado temprano de frutos y semillas.

Se temía una escasez crónica de alimentos durante el rápido aumento de la población mundial en la década de 1960. Esto se evitó con el desarrollo de una variedad de arroz de alto rendimiento. Esta variedad de arroz semienano se llama IR8 , y tiene una altura corta debido a una mutación en el gen sd1. [7] Sd1 codifica GA20ox, por lo que se espera que un sd1 mutante muestre una altura corta que sea compatible con la deficiencia de GA. [2]

Todas las giberelinas conocidas son ácidos diterpenoides que se sintetizan por la vía terpenoide en los plástidos y luego se modifican en el retículo endoplásmico y el citosol hasta que alcanzan su forma biológicamente activa. [8] Todas las giberelinas se derivan a través del esqueleto de ent -gibberellane, pero se sintetizan a través de ent -kaurene. Las giberelinas se denominan GA 1 a GA n en orden de descubrimiento. [9] El ácido giberélico , que fue la primera giberelina que se caracterizó estructuralmente, es GA 3 . [10]


1. Muestra una planta que carece de giberelinas y tiene una longitud de entrenudo de "0" y es una planta enana. 2. Muestra una planta promedio con una cantidad moderada de giberelinas y una longitud de entrenudo promedio. 3. Muestra una planta con una gran cantidad de giberelinas y, por lo tanto, tiene un entrenudo mucho más largo porque las giberelinas promueven la división celular en el tallo.
Vía de la señal GA-GID1-DELLA: en ausencia de GA, las proteínas DELLA se unen e inhiben los factores de transcripción (TF) y las prefoldinas (PFD). Cuando GA está presente, GID1 desencadena la degradación de DELLA y libera los TF y PFD