La comunicación vegetal para alertar de peligros

Al igual que los humanos y otros animales, las plantas tienen hormonas. Una de las funciones de las hormonas vegetales es percibir problemas, ya sea un ataque de insectos, la sequía o un calor o frío intensos, y luego indicar al resto de la planta que reaccione para protegerse de la amenaza específica.

Un equipo de científicos del Instituto Salk de Estudios Biológicos en La Jolla, California, Estados Unidos, y otras instituciones, ha desvelado nuevos detalles sobre cómo las plantas responden a una hormona llamada ácido jasmónico, que pertenece al grupo de los jasmonatos. Los hallazgos revelan una compleja red de comunicación. Lo descubierto en el estudio podría ayudar a la comunidad científica a desarrollar cultivos que sean más capaces de resistir agresiones ambientales, especialmente en una época de rápido cambio climático como la actual.

La especie vegetal utilizada en la investigación por el equipo de Mark Zander (Instituto Salk) fue la Arabidopsis thaliana, una pequeña planta con flores de la familia de la mostaza. Debido a que su genoma ha sido bien caracterizado, esta planta es un sistema modelo popular. Los científicos pueden tomar lo que aprenden de la A. thaliana y aplicarlo a otras plantas, incluidas las que se cultivan para la alimentación. El ácido jasmónico es común en el reino vegetal.

Tal como explica Zander, el ácido jasmónico es particularmente importante para la respuesta defensiva de una planta al reaccionar contra hongos e insectos. Los autores del nuevo estudio querían conocer con precisión lo que sucede después de que la planta percibe el ácido jasmónico. ¿Qué genes se activan y cuáles se desactivan, qué proteínas se producen y qué factores controlan estos procesos celulares tan bien orquestados?

Para averiguarlo, los investigadores comenzaron con semillas de plantas cultivadas en cajas de Petri. Mantuvieron las semillas en la oscuridad durante tres días para imitar los primeros días de la vida de una semilla, cuando todavía está bajo tierra. Los primeros días en el suelo son un momento difícil para las plántulas, ya que afrontan ataques de insectos y hongos.

Arabidopsis thaliana. (Foto: Salk Institute)

Después de tres días, las plantas fueron expuestas al ácido jasmónico. Luego, los investigadores extrajeron el ADN y las proteínas de células vegetales y emplearon anticuerpos específicos contra sus proteínas de interés para captar la ubicación genómica exacta de estos reguladores. Valiéndose de varios enfoques computacionales, el equipo pudo identificar genes que son importantes para las respuestas de la planta al ácido jasmónico y, además, para la comunicación cruzada celular con otras vías hormonales de la planta.

Dos genes que han resultado estar entre los más importantes en todo el sistema son los conocidos como MYC2 y MYC3. Estos genes codifican proteínas que son factores de transcripción, lo que significa que regulan la actividad de muchos otros genes, o miles de otros genes en este caso.

En la investigación, también han trabajado, entre otros, Anna Bartlett del Instituto Salk y Roberto Solano, del Centro Nacional de Biotecnología adscrito al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España. (Fuente: NCYT Amazings)