¿Cómo sabe una planta cuándo es de día?

Aquí va una verdad reveladora: todo bicho vivo tiene un reloj biológico interno, que es una metáfora muy curiosa para referirse a un jaleo de genes y proteínas que van circulando por el cuerpo.

Pero espera, aún hay más: las plantas son seres vivos, así que, si juntamos 2 y 2, obtenemos que (¡efectivamente!) tienen un reloj interno.

Y como no hay dos sin res, si todo bicho vivo tiene material genético..... ¡exacto! las plantas también.

Genial, pero... ¿Y qué? Pues resulta que este relog interno en las plantas está regulado mayoritariamente por 3 genes (3 regiones de su ADN) llamados CCA1, LHY y TOC1 que dan lugar a proteínas con el mismo nombre (los genes suelen tener nombres bastante feos, es lo que hay). 

El caso es que las proteínas CCA1 y LHY van siempre juntas, son como esas amigas que lo hacen todo juntas, pero hay un problema, no les cae demasiado bien TOC1 (ella es más noctámbula) de forma que a las primeras horas del día, CCA1 y LHY campan a sus anchas y se dedican a inhibir la síntesis de TOC1 (esto quiere decir que evitan que se forme la proteína TOC1 en las células).

Representación gráfica de los niveles de CCA1,
LHY y TOC1 a medida que pasan las horas

Tanto dar vueltas al final acaba cansando, y conforme pasa el día, los niveles de CCA1 y LHY acaban disminuyendo, cuanto más bajos son estos niveles, más altos serán los de TOC1 (es decir, mayor será el nivel de proteínas y más TOC1 se estarán formando); pero resulta que TOC1 no les guarda rencor, es esa clase de amiga que hagas lo que hagas no se enfada contigo, de forma que TOC1 sí quiere reunirse con las otras dos, y el efecto de su presencia en la célula es el de activar la expresión de CCA1 y LHY (es decir, que aumenta la cantidad de ambas proteínas).

¿Y cómo hace esto que la planta sepa si es de día o es de noche? Pues resulta que CCA1 y LHY son muy listas, se expresan (es decir, se encuentran en la célula) cuando hace calor y sol, dos condiciones que mayoritariamente se dan durante el día. Así, altos niveles de CCA1 y LHY marcarán el comienzo del día para la planta y por el contrario, altos niveles de TOC1 (la proteína "antagonista") marcará para la planta el inicio de la noche.

Referencias:

Salomé, P.A., McClung, C.R. 2005. Plant Cell & Environment 28:39–53