Un grupo de investigadores ha determinado que el nitrógeno orgánico controla una red genética en las plantas que regula tanto el metabolismo del nitrógeno como su reloj circadiano.

El estudio ha sido realizado por investigadores del Dartmouth College, el Centro para la Genómica y la Biología de Sistemas de la Universidad de Nueva York, y otras instituciones.

El reloj circadiano controla la respuesta del vegetal a las horas del día, a la luz disponible, y a las estaciones. Conocer a fondo los mecanismos genéticos que subyacen bajo este reloj contribuirá al avance en las investigaciones que tienen por meta mejorar la productividad vegetal, y posiblemente pueda conducir al desarrollo de cultivos más resistentes a malas condiciones climáticas o del terreno.

El nitrógeno es un ingrediente clave de las proteínas y de otros componentes celulares, y con frecuencia una insuficiente disponibilidad del mismo limita el crecimiento vegetal. "Nuestro estudio aporta evidencias de que la nutrición de nitrógeno en las plantas, o, en otras palabras, cuánto nitrógeno hay en éstas, y las funciones del reloj circadiano, están íntimamente enlazados y se regulan mutuamente", explica C. Robertson McClung, profesor de ciencias biológicas en el Dartmouth College, y coautor de la investigación.

Las plantas obtienen el nitrógeno del suelo, donde éste se encuentra generalmente en forma inorgánica, como los nitratos. A medida que la planta absorbe el nitrato, éste se combina con los productos de la fotosíntesis para producir aminoácidos como el glutamato y la glutamina. Así, el glutamato y la glutamina son los indicadores primarios de la abundancia de nitrógeno en la planta.

El equipo de investigación estudió los efectos del glutamato y de la glutamina sobre el gen de control maestro del reloj circadiano, un gen llamado CCA1. Este estudio indica que, en las plantas, anticipar la luz diurna y por consiguiente la fotosíntesis, que permite la asimilación del nitrógeno inorgánico en aminoácidos, puede representar una de las más importantes funciones del reloj.