En el contexto actual del cambio climático, donde las condiciones ambientales son cada vez más impredecibles y extremas, identificar los mecanismos de resistencia que las plantas poseen de manera natural es clave para asegurar la viabilidad de los cultivos y la seguridad alimentaria. Ahora, un equipo de científicos del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea La Mayora (centro mixto del CSIC y la Universidad de Málaga) ha descubierto un mecanismo molecular que las plantas utilizan para sobrevivir en condiciones de estrés continuo.. La investigación, cuyos detalles se han publicado este lunes en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), se ha hecho en colaboración con el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC), con la Escuela Normal Superior de Lyon (Francia) y con el Rothamsted Research, del Reino Unido. El estudio se centra en unas proteínas que se localizan en unos puntos denominados ‘sitios de contacto’, que son las diminutas regiones dentro de las células vegetales que unen a la membrana externa (plasmática) de la interna (retículo) sin que lleguen a fusionarse.. Estas proteínas actúan como puentes entre ambas membranas, haciendo de ‘autopistas’ para la transferencia de unos lípidos que funcionan como señales que avisan a la planta de que tiene que adaptarse para responder a condiciones ambientales desfavorables. Este sistema de reciclaje continuo de los lípidos permite que estas moléculas de señalización no se agoten y que la planta esté siempre «alerta». El objetivo del equipo, a partir de ahora, es tratar de modular, mejorar u optimizar este mecanismo de reciclaje, o bien haciendo aproximaciones moleculares como edición génica o bien buscando plantas que tengan una variabilidad en esta respuesta.. En la naturaleza, las plantas nunca crecen en ‘condiciones óptimas’ porque «por la mañana no tienen la misma temperatura que por la noche, ni esta es la misma en enero que en agosto. Una planta, siempre está sometida al estrés ambiental, es decir, todas aquellas condiciones que impiden que la planta crezca a su máximo potencial», explica a Efe Miguel Ángel Botella. El estrés puede ser biótico, cuando viene de patógenos microbianos o herbívoros, y abiótico, cuando está causado por factores como la temperatura, la luz, la composición del suelo, etc.. Conocer bien cuáles son los mecanismos naturales de defensa o protección que tiene la planta es esencial para replicarlo en cultivos y conseguir que resistan mejor esas condiciones de estrés, comenta el investigador. Cuando una planta se ve afectada por estrés, activa una respuesta automática, una especie de alerta producida por unos lípidos que están la membrana plasmática, que es la parte más externa de la célula. Mediante el uso de genética, técnicas moleculares, microscopía avanzada y análisis de lípidostato, los autores han descubierto que estos lípidos se reciclan continuamente pasando de la membrana externa a la interna gracias a una proteína específica que los transporta de vuelta a la membrana plasmática.. «De esta manera, la planta consigue que estas moléculas lipídicas -que de otra forma se acabarían- puedan regenerarse y seguir en circulación», para continuar realizando su cometido: el de avisar a la planta de que tiene que adaptarse a condiciones climáticas adversas y poner en marcha los mecanismos de adaptación, resume Botella. «Por ejemplo, frente a una sequía, estas moléculas activan a la planta para que cierre los estomas y no pierda agua o, si las raíces no encuentran agua, envía una señalización para que la raíz siga se extienda hasta encontrar zonas de alta humedad», explica el investigador.
En el contexto actual del cambio climático, donde las condiciones ambientales son cada vez más impredecibles y extremas, identificar los mecanismos de resistencia que las plantas poseen de manera natural es clave para asegurar la viabilidad de los cultivos y la seguridad alimentaria. Ahora, un equipo de científicos del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea La Mayora (centro mixto del CSIC y la Universidad de Málaga) ha descubierto un mecanismo molecular que las plantas utilizan para sobrevivir en condiciones de estrés continuo.
La investigación, cuyos detalles se han publicado este lunes en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), se ha hecho en colaboración con el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC), con la Escuela Normal Superior de Lyon (Francia) y con el Rothamsted Research, del Reino Unido. El estudio se centra en unas proteínas que se localizan en unos puntos denominados ‘sitios de contacto’, que son las diminutas regiones dentro de las células vegetales que unen a la membrana externa (plasmática) de la interna (retículo) sin que lleguen a fusionarse.
Estas proteínas actúan como puentes entre ambas membranas, haciendo de ‘autopistas’ para la transferencia de unos lípidos que funcionan como señales que avisan a la planta de que tiene que adaptarse para responder a condiciones ambientales desfavorables. Este sistema de reciclaje continuo de los lípidos permite que estas moléculas de señalización no se agoten y que la planta esté siempre «alerta». El objetivo del equipo, a partir de ahora, es tratar de modular, mejorar u optimizar este mecanismo de reciclaje, o bien haciendo aproximaciones moleculares como edición génica o bien buscando plantas que tengan una variabilidad en esta respuesta.
En la naturaleza, las plantas nunca crecen en ‘condiciones óptimas’ porque «por la mañana no tienen la misma temperatura que por la noche, ni esta es la misma en enero que en agosto. Una planta, siempre está sometida al estrés ambiental, es decir, todas aquellas condiciones que impiden que la planta crezca a su máximo potencial», explica a Efe Miguel Ángel Botella. El estrés puede ser biótico, cuando viene de patógenos microbianos o herbívoros, y abiótico, cuando está causado por factores como la temperatura, la luz, la composición del suelo, etc.
Conocer bien cuáles son los mecanismos naturales de defensa o protección que tiene la planta es esencial para replicarlo en cultivos y conseguir que resistan mejor esas condiciones de estrés, comenta el investigador. Cuando una planta se ve afectada por estrés, activa una respuesta automática, una especie de alerta producida por unos lípidos que están la membrana plasmática, que es la parte más externa de la célula. Mediante el uso de genética, técnicas moleculares, microscopía avanzada y análisis de lípidostato, los autores han descubierto que estos lípidos se reciclan continuamente pasando de la membrana externa a la interna gracias a una proteína específica que los transporta de vuelta a la membrana plasmática.
«De esta manera, la planta consigue que estas moléculas lipídicas -que de otra forma se acabarían- puedan regenerarse y seguir en circulación», para continuar realizando su cometido: el de avisar a la planta de que tiene que adaptarse a condiciones climáticas adversas y poner en marcha los mecanismos de adaptación, resume Botella. «Por ejemplo, frente a una sequía, estas moléculas activan a la planta para que cierre los estomas y no pierda agua o, si las raíces no encuentran agua, envía una señalización para que la raíz siga se extienda hasta encontrar zonas de alta humedad», explica el investigador.
