La luz roja restablece el patrón de expresión, la fase y el período del reloj circadiano en las plantas: un enfoque computacional
Autores: Huang, Ting; Shui, Yao; Wu, Yue; Hou, Xilin; You, Xiong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
La luz roja restablece el patrón de expresión, la fase y el período del reloj circadiano en las plantas: un enfoque computacional
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Investigación
Cualidades de la luz
Desarrollo de plantas
Relojes circadianos
Luz roja
Modelo computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Investigaciones recientes en los campos de la bioquímica y la biología molecular han demostrado que diferentes calidades de luz tienen efectos extremadamente diferentes en el desarrollo de las plantas, y optimizar las condiciones de calidad de luz puede acelerar el crecimiento de las plantas. La señalización de luz roja regulada por el reloj biológico puede mejorar la elongación del hipocótilo, aumentar la altura de las plántulas y la productividad de flores y frutos. Para investigar el efecto de la luz roja en los relojes circadianos de las plantas, se estableció un nuevo modelo computacional. Los perfiles de expresión del elemento circadiano de estudios anteriores relacionados se utilizaron para ajustar el modelo. Los resultados de la simulación fueron validados por los patrones de expresión en tipos silvestres y mutantes, y por los cambios de fase después del pulso de luz roja. El modelo se utilizó para explorar más a fondo las respuestas complejas a varios fotoperíodos, como los ciclos naturales de luz blanca/oscuridad, ciclos de luz roja/blanca/oscuridad y fotoperíodos extremos de 24 h. Estos resultados demostraron que la luz roja puede reiniciar el patrón de expresión, el período y la fase del reloj circadiano. Finalmente, identificamos la dependencia de los cambios de fase en la duración del pulso de luz roja y la longitud mínima del pulso de luz roja requerida para producir un cambio de fase observable. Este trabajo proporciona un enfoque computacional prometedor para investigar la respuesta del reloj circadiano a otras calidades de luz.
Descripción
Investigaciones recientes en los campos de la bioquímica y la biología molecular han demostrado que diferentes calidades de luz tienen efectos extremadamente diferentes en el desarrollo de las plantas, y optimizar las condiciones de calidad de luz puede acelerar el crecimiento de las plantas. La señalización de luz roja regulada por el reloj biológico puede mejorar la elongación del hipocótilo, aumentar la altura de las plántulas y la productividad de flores y frutos. Para investigar el efecto de la luz roja en los relojes circadianos de las plantas, se estableció un nuevo modelo computacional. Los perfiles de expresión del elemento circadiano de estudios anteriores relacionados se utilizaron para ajustar el modelo. Los resultados de la simulación fueron validados por los patrones de expresión en tipos silvestres y mutantes, y por los cambios de fase después del pulso de luz roja. El modelo se utilizó para explorar más a fondo las respuestas complejas a varios fotoperíodos, como los ciclos naturales de luz blanca/oscuridad, ciclos de luz roja/blanca/oscuridad y fotoperíodos extremos de 24 h. Estos resultados demostraron que la luz roja puede reiniciar el patrón de expresión, el período y la fase del reloj circadiano. Finalmente, identificamos la dependencia de los cambios de fase en la duración del pulso de luz roja y la longitud mínima del pulso de luz roja requerida para producir un cambio de fase observable. Este trabajo proporciona un enfoque computacional prometedor para investigar la respuesta del reloj circadiano a otras calidades de luz.