Mi?rcoles, 24 de enero de 2018

Se confecciona el primer mapa bioquímico de las proteínas que actúan como sensores y desencadenan la respuesta de los vegetales a las amenazas exteriores.

Flores al sol

El reino vegetal es mucho más sensible e interactivo de lo que podría sospecharse. Decenas de estudios han demostrado que, aunque carecen de órganos sensoriales como los que disfrutamos los animales, las plantas son también capaces de ver, oler, oír, comunicarse con sus congéneres y reaccionar ante las amenazas, sobre todo, de patógenos. Algunos investigadores, como el botánico italiano Stefano Mancuso, profesor de la Universidad de Florencia y autor del libro El futuro es vegetal, llegan a atribuirles inteligencia, aunque no todos sus colegas están de acuerdo.

Como quiera que la definamos, la facultad de captar la realidad y las modificaciones del entorno se basa en unas membranas proteínicas que actúan como sensores y que hasta ahora no habían sido estudiadas con profundidad. Un grupo internacional de científicos acaba de llenar esa laguna confeccionando un mapa detallado de las relaciones bioquímicas entre 200 de esas proteínas, publicado en la revista Nature.

No se debe subestimar la importancia de este trabajo, ya que, como ha explicado uno de sus autores, Shahid Muktar, de la Universidad de Alabama en Birmingham (Estados Unidos), será una herramienta que permita desarrollar nuevos métodos para "incrementar la resistencia de las plantas a situaciones de estrés como calor, sequía, heladas, salinidad o el ataque de microbios nocivos".

Los expertos se han centrado en la familia más importante de estas sensitivas proteínas: los receptores de tirosina quinasa de repetición rica en leucina (LRR, por sus siglas en inglés). Extendidas fuera de las membranas celulares, estas enzimas receptoras están especializadas en reconocer señales químicas –como fragmentos de proteína pertenecientes a patógenos– e iniciar después los mecanismos de defensa en el interior de las células de las plantas. 

Los generales del ejército

La especie investigada en los laboratorios –la Arabidopsis thaliana– contiene 600 tipos diferentes de esta enzima (o sea, 50 veces más que el ser humano), y son cruciales para su crecimiento, inmunidad y la reacción a situaciones críticas, aunque se sabía poco de su funcionamiento coordinado. Los expertos analizaron 400 territorios extracelulares donde actúan dichos receptores y realizaron 40.000 tests de interacción entre ellos. Luego, el mapa así obtenido fue puesto a prueba con algoritmos que generaban diversas hipótesis.

Todo este arsenal de datos cruzados ha demostrado la importancia de la labor conjunta de los receptores de tirosina quinasa LRR para la supervivencia de las plantas y, sobre todo, en su protección frente a los patógenos. En el detalle de la investigación destaca el descubrimiento de receptores de tirosina quinasa fundamentales en la coordinación de la red proteínica de alerta, esècialmente uno bautizado por los expertos como APEX. Cuando este último era eliminado, la planta sufría serias disfunciones tanto en su desarrollo como en la respuesta inmune a los microbios, aunque dichas reacciones fueran orquestadas por enzimas muy apartadas de la esfera de influencia de las APEX. Es decir, serían una especie de “generales” bioquímicos en la guerra contra los enemigos del exterior.

Referencia: Elwira Smakowska-Luzan et al, An extracellular network of Arabidopsis leucine-rich repeat receptor kinases, Nature (2018). DOI: 10.1038/nature25184 


Publicado por jacintoluque @ 7:20
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