Hormonas vegetales: Citoquininas
Las citoquininas o citosinas son hormonas vegetales, fitohormonas, imprescindibles en la regulación del desarrollo y mantenimiento de los tejidos vegetales. Junto con las giberelinas y las auxinas (de las que puedes leer más aquí) se encargan de la regulación de los procesos fisiológicos de los vegetales. Las citoquininas conjuntamente con las auxinas controlan el ciclo celular.
Historia: en la década de 1940 se describió que había alguna sustancia que estimulaba el crecimiento de la parte aérea de las plantas. No fue hasta 1955 que Skoog y Miller aislaron e identificaron una sustancia a partir de ADN espermático que producía citocinesis en cultivos de tejidos vegetales, era la kinetina. Años más tarde la se aisló un compuesto con la misma actividad en maíz (Zea mais), la zeatina.
Descripción química: químicamente las citoquininas son derivados de la adenosina (una base nitrogenada, de las que puedes saber más aquí) o de aminopurinas. Las citoquininas se diferencias en las cadenas laterales que une el nitrógeno del carbono situado en posición 6.
Biosíntesis y síntesis artificial: pueden sintetizarse en el citoplasma de las células de cualquier tejido vegetal, siendo las raíces las mayores productoras de esta hormona. Aunque se sintetiza especialmente en aquellos tejidos en división. La adición de citoquininas artificialmente estimula la producción de las citoquininas endógenas. Se sintetizan a partir de AMP (derivado de la síntesis de bases púricas) a las que se les une un residuo isopentenil pirofosfato que se transformará en distintas citoquininas. También se ha descrito que pueden formarse a partir de tARN para utilizar las adeninas de dichas cadenas.
Función y método de acción: Las citoquininas controlan el ciclo celular regulando la acumulación de ciclinas, haciendo entrar a la célula en fase de crecimiento G1, después de la mitosis y G2 tras la fase de síntesis. Inducen la división celular en cultivos de tejido vegetal. A nivel de planta es la hormona encargada del crecimiento apical de la parte aérea, controlando los genes claves como STM (shoo tmeristem less) en meristemos embrionarios o CLV3 (CLAVATA3) en el meristemo apical. Las citoquininas sintetizadas en la raíz se movilizan por el xilema hasta os frutos y las hojas donde se acumulan, preferentemente en primavera. Cuando las hojas alcanzan el máximo desarrollo se exportan por el floema a los frutos.
A) Mutante que sobre exresa citoquininas, en elq ue se ve la pérdida de dominancia apical y B) una planta normal.
Cuando la citoquinina llega a una célula con receptores CRE1, una proteína transmembrana, estos mediante el gasto de ATP amplifican la señal activando (fosforilando) una cascada de proteínas kinasas que transfieren la señal al núcleo donde se activan los genes vinculados al ciclo celular.
Usos humanos: Las citoquininas tienen el efecto de retrasar la senescencia, por lo que son aplicadas para mantener las plantas ornamentales y sobre todo flores en buen estado. Las citoquininas promueven la perdida del domino apical, es decir, estimulan la formación y crecimiento de brotes laterales (axilares). La planta deja de crecer principalmente por su rama principal, sino que todas sus ramas empiezan a sacar a su vez ramas secundarias, aumentando la frondosidad excepcionalmente de la planta. Por eso, comúnmente se usan para estimular la elongación de tallos. Sobre el fruto estimulan la germinación, en brotes estimula la floración, aunque no sea el tiempo adecuado para ello.