- Establecen el primer mapa que identifica las proteínas que actúan como sensores y desencadenan la respuesta de los vegetales a las amenazas exteriores
Las plantas carecen de ojos y oídos, pero aún así son más sensibles e interactivas de lo que nos podríamos imaginar. Lo hacen con la ayuda de cientos de proteínas de membrana que pueden detectar microbios u otras tensiones. Muchos estudios han demostrado que aunque carecen de órganos sensoriales, son capaces de comunicarse y reaccionar ante las amenazas, sobre todo de patógenos. El botánico italiano Stefano Mancuso, autor del libro El futuro es vegetal, les atribuía recientemente inteligencia.
La facultad de captar la realidad y el entorno se basa en unas membranas proteínicas que actúan como sensores.
Ahora, un equipo internacional de investigadores de cuatro naciones ha creado el primer mapa de red para 200 proteínas. La facultad de captar la realidad y el entorno se basa en unas membranas proteínicas que actúan como sensores y que hasta ahora no habían sido estudiadas con profundidad. El mapa, publicado en la revista Nature, muestra cómo unas pocas proteínas clave actúan como nodos maestros críticos para la integridad de la red, y el mapa también revela interacciones desconocidas.
El equipo internacional, con sede en Europa, Canadá y los Estados Unidos, fue dirigido por Youssef Belkhadir, Ph.D., Instituto Gregor Mendel de Biología Vegetal Molecular, Viena, Austria.
La comprensión de estas interacciones podría conducir a formas de aumentar la resistencia de una planta a patógenos u otras tensiones como el calor, la sequía, la salinidad o el shock frío
Shahid Mukhtar, profesor de biología en la Universidad de Alabama en Birmingham (UAB) y uno de los participantes en el estudio, explica que la comprensión de estas interacciones podría conducir a formas de aumentar la resistencia de una planta a patógenos u otras tensiones como el calor, la sequía, la salinidad o el shock frío.
Los expertos se han centrado en una clase de estas proteínas sensitivas: las quinasas receptoras repetitivas ricas en leucina, o las quinasas receptoras de LRR. Estas enzimas receptoras tienen un dominio extracelular de la proteína, que se extiende más allá de la membrana celular, y puede reconocer señales químicas, como las hormonas de crecimiento o porciones de proteínas de los patógenos. Esto permite a las plantas inician respuestas a estas señales dentro de la célula.
La planta investigada en el laboratorio la Arabidopsis thaliana contiene más de 600 quinasas receptoras diferentes (50 veces más que los humanos) que son fundamentales para el crecimiento, el desarrollo, la inmunidad y la respuesta al estrés de las plantas. Hasta ahora, se sabia poco de su funcionamiento coordinado. Los expertos analizaron 400 dominios extracelulares de las quinasas receptoras de LRR y realizando 40.000 pruebas de interacción entre ellos. Las interacciones positivas se utilizaron para producir un mapa de interacción del receptor utilizando algoritmos para generar diversas hipótesis.
Dentro de la investigación destaca el descubrimiento de receptores de tirosina quinasa fundamentales en la coordinación de la red proteínica de alerta, especialmente uno denominado APEX. Cuando este era eliminado, la planta sufría serias disfunciones tanto en su desarrollo como en la respuesta inmune a los microbios.
Todos estos datos ha demostrado la labor conjunta de los receptores de tirosina quinasa LRR que pueden modificar las respuestas al estrés en cultivos comerciales para que sean resistentes al estrés ambiental como el calentamiento global y los patógenos.
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