Agricultura Botánica y Genética Ciencia e Investigación España

Las nuevas funciones de una proteína pueden mejorar los métodos de biocontrol en la agricultura sostenible


El laboratorio de la UMA «BacBio» ha demostrado que las células de Bacillus subtilis, cuando se ven privadas de una proteína amiloide (TasA), exhiben un rango de anomalías citológicas y disfunciones que conducen a su muerte prematura.


Este descubrimiento permite avanzar en la comprensión del papel de estas proteínas, ampliamente distribuidas en el mundo microbiano, y ayuda a mejorar los métodos de control biológico en la agricultura sostenible. Esta investigación ha sido publicada recientemente en la revista científica Nature Communications .

El equipo de investigación de la UMA ha evidenciado particularmente cómo esta proteína amiloide TasA, requerida para el ensamblaje de las comunidades bacterianas conocidas como «biopelículas», también previene la muerte celular bacteriana, pero preserva la integridad de la membrana celular. «Es decir, observamos un papel complementario en estas proteínas además de su papel meramente estructural», explica el autor principal de este estudio, el investigador Diego Romero, quien también es miembro del Instituto de Horticultura Subtropical y Mediterránea «La Mayora «(IHSM), un instituto conjunto de investigación del Consejo Nacional de Investigación de España (CSIC) y la UMA.

Según el experto, esta doble funcionalidad se refleja en la unión bacteriana a las superficies de las plantas, donde la proteína contribuye a combatir el ataque de patógenos y mejorar la aptitud bacteriana. «Nuestro objetivo es aumentar su uso en modelos sostenibles de producción y protección de cultivos», dice el profesor del Departamento de Microbiología de la UMA.

Por lo tanto, este estudio ha trabajado en la bacteria Bacillus subtilis poniendo énfasis en dos aspectos: el estudio de sus bases moleculares, que conducen a la formación de comunidades bacterianas conocidas como «biopelículas», y cómo estas biopelículas contribuyen a la actividad beneficiosa de Bacillus como un agente de biocontrol en modelos de agricultura sostenible.

Los amiloides: funcionalidad dual

Los amiloides son proteínas principalmente conocidas por su relación con las enfermedades degenerativas en los seres humanos. De hecho, la «amiloidosis», una enfermedad causada por la acumulación de amiloide en órganos o tejidos, lleva su nombre. Sin embargo, como se señaló en esta investigación, las proteínas amiloides (TasA entre ellas) tienen la capacidad de adoptar una gran variedad de propósitos en la naturaleza, razón por la cual se llaman amiloides funcionales.

«El hecho de que estas proteínas estén ampliamente distribuidas en el mundo microbiano conlleva la posibilidad de que puedan desempeñar un papel en otras especies bacterianas estabilizando la integridad celular, o al menos un papel diferente y complementario al observado inicialmente en cada uno de estos sistemas», aclara Romero

El experto afirma que la importancia de estos resultados es doble. Desde el punto de vista agrobiotecnológico, permite a los investigadores comprender mejor el comportamiento de las bacterias beneficiosas y, por lo tanto, mejorar y reforzar su uso en programas de producción y protección sostenibles. Por otro lado, desde el punto de vista microbiano, donde las proteínas amiloides están altamente distribuidas, se ha identificado un nuevo objetivo para el ataque en caso de que deseen atacar microorganismos patógenos.

El estudio ha sido apoyado por fondos otorgados por el Consejo Europeo de Investigación (programa ERC-StG), que promueve proyectos de investigación de alta calidad, y el Ministerio de Economía y Competitividad de España.

El Laboratorio BacBio, ubicado en el edificio de Bioinnovación de la UMA, ha estado estudiando la fisiología de las bacterias y su interacción con el medio ambiente desde 2013. Las plantas son otra línea de investigación prioritaria, particularmente las Cucurbitaceae, una familia de plantas que comprende melón y pepino.


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