Las plantas, como los humanos, necesitan mover el azúcar y otros nutrientes alrededor de sus cuerpos para impulsar su crecimiento.
Pero a diferencia de los humanos, no tienen un corazón para bombear estos nutrientes vitales. En su lugar, utilizan un sorprendente mecanismo de bombeo molecular que los científicos han estado estudiando durante décadas desde su descubrimiento hace más de 30 años.
Ahora, un equipo de investigadores dirigido por el profesor asociado Bjørn P. Pedersen del Departamento de Biología Molecular y Genética de la Universidad de Aarhus ha realizado un descubrimiento innovador sobre el transportador SUC, uno de los componentes más importantes de este mecanismo de bombeo. Esta molécula es como un camión de reparto de azúcar microscópico que carga activamente un tipo de azúcar llamado sacarosa (azúcar de mesa) en las “venas” de la planta, que se denominan floema.
Hasta ahora, los científicos se han esforzado por entender exactamente cómo funciona este transportador. Pero la nueva investigación del equipo ha descubierto los secretos detrás de cómo el transportador SUC reconoce la sacarosa y cómo usa el ácido para impulsar su suministro de azúcar. Los resultados han sido publicados en Nature Plants .
“Este descubrimiento es un gran avance porque finalmente resuelve un misterio de larga data: cómo las plantas pueden sostener la carga de sacarosa en las ‘venas’ y crear la presión de turgencia que genera el flujo de todos los nutrientes en el floema”, dice Pedersen. . “Esto es como el ‘corazón’ de la planta y es fundamental para la supervivencia y el crecimiento de la planta”.
El trabajo del equipo también arroja nueva luz sobre cómo las plantas se defienden de las plagas. Cuando las plantas están bajo ataque, las plagas intentan robar el azúcar en el floema. Pero el transportador SUC es esencial para las capacidades de defensa de la planta, y comprender cómo funciona podría ayudarnos a proteger las plantas de insectos dañinos en el futuro.
El descubrimiento es el resultado de cinco años de investigación.
Esta investigación es el resultado de más de cinco años de arduo trabajo por parte de un talentoso equipo de científicos, incluido el autor principal Laust Bavnhøj y Jan Driller, así como Lorena Zuzic, Amanda Stange y la profesora Birgit Schiøtt del Departamento de Química. Es un gran paso adelante en nuestra comprensión de cómo funcionan las plantas a nivel molecular .
“Estoy absolutamente encantado de publicar finalmente la primera estructura del transportador SUC, que nos permitió visualizar la función del transportador y, junto con nuestros datos bioquímicos, iluminar el mecanismo molecular buscado durante mucho tiempo detrás del transporte de sacarosa”, dice Laust Bavnhøj, “empezando este proyecto desde cero en 2018 ha sido un viaje largo y desafiante”.
Más información: Laust Bavnhøj et al, Estructura y mecanismo de unión a la sacarosa del transportador de sacarosa SUC1 de la planta, Nature Plants (2023). DOI: 10.1038/s41477-023-01421-0
