Usando las matemáticas para alimentar al mundo

En la carrera para cultivar mejores cosechas que alimenten a la creciente población mundial, los científicos de la Universidad de Nottingham están usando las matemáticas para averiguar como una hormona vital de las plantas afecta al crecimiento.

La giberelina es una hormona que juega un importante papel en el desarrollo externo de las plantas, desde la raíz hasta las hojas y flores. Dicha hormona funciona dentro de una compleja red de moléculas dentro de la planta, traduciendo las señales del ambiente en respuestas de la planta, para que pueda adaptarse y sobrevivir.

Muchas de las variedades de cultivo desarrolladas durante la revolución verde global en la agricultura en los 60 han demostrado tener mutaciones genéticas en este sentido. Ahora, un equipo de investigadores ha aplicado un enfoque matemático para entender como funciona esta hormona de la revolución verde para controlar el crecimiento de las plantas. Han sido capaces de mostrar como estas interacciones resultan en cambios a niveles hormonales que podrían ser claves para cultivar variedades mejoradas de cultivos en el futuro.

Un segundo estudio en este área se ha concentrado la distribución de la giberelina a lo largo de la raíz en crecimiento, un factor que también afecta al crecimiento y desarrollo. Los investigadores han usado modelos matemáticos multi-escala para probar como la red de señalización de geberelina controla el crecimiento de la raíz. Dicho estudio reveló que la dilución de geberelina en células de rápida expansión puede explicar porqué finalmente cesa el crecimiento.

El equipo de investigación combinó esa red de señalización con un modelo de elongación para la raíz, para predecir como las proteinas DELLA (componentes clave dentro de la red de señalización de giberelina, la cual normalmente suprime el crecimiento), aumentando el largo de la raíz, lo que explicaría las observaciones experimentales ed la tasa de crecimiento. En definitiva, ambos estudios resaltan la importancia de las interacciones entre ciclos clave de retroalimentación dentro de la red de señalización de giberelina.

Esta entrada participa en la Edición 3,141 del Carnaval de Matemáticas, organizada por el blog DesEquiLIBROS. Lectura y Cultura.

Via Universidad de Nothingham