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Este gen es capaz de activar un interruptor para proteger a la planta contra patógenos
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La proteína reguladora permite generar sustancias de protección: ácido salicílico, ácido N-hidroxi pipecólico y camalexina
Una proteína reguladora vinculada a las respuestas al estrés en las plantas sirve como un interruptor maestro para la inmunidad contra patógenos. Este descubrimiento permitirá a los genetistas desarrollar cultivos más resistentes a las plagas y al clima.
El descubrimiento fue hecho por un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá, Arabia Saudita. Este sugiere enfocarse en una proteína, en lugar de centrarse en las señales inmunitarias individuales involucradas en las defensas de las plantas.
«La identificación de OXI1 como un único interruptor molecular de inmunidad ofrece una serie de grandes ventajas en el mejoramiento molecular», dijo Heribert Hirt, líder del estudio.
Metabolitos clave
El hallazgo de Hirt tardó casi dos décadas en hacerse. En 2004, sus colegas y él identificaron por primera vez un gen llamado OXI1, abreviatura de 1 quinasa inducible por señales oxidativas. Este gen era fundamental para las respuestas de las plantas frente al estrés ambiental.
Durante los siguientes 18 años, Hirt y su equipo conectaron OXI1 con varios aspectos de la inmunidad y el crecimiento de las plantas. Los científicos detallaron las formas en que tres metabolitos clave relacionados con el sistema inmunitario (ácido salicílico, ácido N-hidroxi pipecólico y camalexina) contribuyen a las defensas de los patógenos.
Los investigadores crearon formas mutantes de Arabidopsis que carecían de la función OXI1 o tenían una expresión elevada de la proteína reguladora.
Junto con colaboradores en Alemania y Francia, perfilaron los patrones de actividad genética, la abundancia de proteínas y los niveles de metabolitos en estas plantas.
Colectivamente, los investigadores mostraron cómo OXI1 activa genes que promueven la síntesis de ácido salicílico, ácido N-hidroxi pipecólico y camalexina. La acumulación de estas tres moléculas promotoras del sistema inmunológico confiere una mayor protección contra los patógenos de las plantas.
Propenso a muerte celular
La inmunidad adicional provocada por la actividad de OXI1 tiene un costo: hace que las plantas atrofiadas muestren mayor propensión a la muerte celular.
Las plantas con niveles más bajos de OXI1, aunque más susceptibles a la infección por plagas bacterianas y fúngicas, tienden a crecer más, con una maquinaria fotosintética más activa.
Los genetistas tendrán que encontrar el equilibrio adecuado de actividad OXI1 para sus aplicaciones agrícolas. El conocimiento obtenido del desarrollo de esos agentes, está próximo a usarse para la mejora de cultivos.
El estudio fue publicado en New Phytologist, revista científica internacional que publica investigación original de las ciencias de las plantas.
Fuente: New Phytologist
