Las plantas se protegen de los peligros ambientales como los insectos, la sequía y el calor al producir ácido salicílico, también conocido como aspirina.
por Jules Bernstein, Universidad de California – Riverside
Una nueva comprensión de este proceso puede ayudar a las plantas a sobrevivir al creciente estrés causado por el cambio climático.
Los científicos de UC Riverside publicaron recientemente un artículo seminal en la revista Science Advances que informa cómo las plantas regulan la producción de ácido salicílico.
Los investigadores estudiaron una planta modelo llamada Arabidopsis, pero esperan aplicar su comprensión de las respuestas al estrés en las células de esta planta a muchos otros tipos de plantas, incluidas las que se cultivan como alimento.
“Nos gustaría poder utilizar los conocimientos adquiridos para mejorar la resistencia de los cultivos”, dijo Jin-Zheng Wang, genetista de plantas de la UCR y coautor del nuevo estudio. “Eso será crucial para el suministro de alimentos en nuestro mundo cada vez más cálido y brillante”.
El estrés ambiental da como resultado la formación de especies reactivas de oxígeno o ROS en todos los organismos vivos. Sin protector solar en un día soleado, la piel humana produce ROS, que provoca pecas y quemaduras. Los altos niveles de ROS en las plantas son letales.
Como ocurre con muchas sustancias, el veneno está en la cantidad. En niveles bajos, las ROS tienen una función importante en las células vegetales.
“A niveles no letales, las ROS son como una llamada de emergencia a la acción, que permite la producción de hormonas protectoras como el ácido salicílico”, dijo Wang. “ROS son una espada de doble filo”.
El equipo de investigación descubrió que el calor, la luz solar constante o la sequía hacen que el aparato de producción de azúcar en las células vegetales genere una molécula de alarma inicial conocida como MEcPP.
En el futuro, los investigadores quieren aprender más sobre MEcPP, que también se produce en organismos como las bacterias y los parásitos de la malaria. La acumulación de MEcPP en las plantas desencadena la producción de ácido salicílico, que a su vez inicia una cadena de acciones protectoras en las células.
“Es como si las plantas usaran un analgésico para dolores y molestias, tal como lo hacemos nosotros”, dijo Wilhelmina van de Ven, bióloga de plantas de la UCR y coautora del estudio.
El ácido protege los cloroplastos de las plantas, que son el sitio de la fotosíntesis, un proceso de uso de la luz para convertir el agua y el dióxido de carbono en azúcares para obtener energía.
“Debido a que el ácido salicílico ayuda a las plantas a resistir el estrés que se vuelve más frecuente con el cambio climático, poder aumentar la capacidad de las plantas para producirlo representa un paso adelante para desafiar los impactos del cambio climático en la vida cotidiana “, dijo Katayoon Dehesh, autor principal del artículo y UCR. distinguido profesor de bioquímica molecular.
“Esos impactos van más allá de nuestra comida. Las plantas limpian nuestro aire secuestrando dióxido de carbono, nos ofrecen sombra y proporcionan un hábitat para numerosos animales. Los beneficios de impulsar su supervivencia son exponenciales”, dijo.
Más información: Jin-Zheng Wang et al, La reciprocidad entre una señal retrógrada y una metaloproteasa putativa reconfigura los estados metabólicos y estructurales del plastidio,
Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abo0724
