La reacción de las plantas ante el estrés

Una investigación aporta datos nuevos y reveladores sobre cómo las plantas gestionan sus situaciones de estrés ambiental y nutricional.

La capacidad que tienen estos seres vivos de adaptarse a diferentes condiciones adversas determina, en gran medida, su supervivencia. Por ello, entender como son capaces de reaccionar y hacer frente a estas condiciones de estrés es crucial para diseñar aproximaciones biotecnológicas que permitan minimizar las pérdidas económicas en la agricultura derivadas de un clima cada vez más cambiante.

El estudio se ha llevado a cabo en la Universidad de Sevilla en España y lo ha liderado el investigador Emilio Gutiérrez, del departamento de bioquímica vegetal y biología molecular.

A nivel celular, uno de los primeros eventos que ocurre tras la percepción de la señal de estrés es la formación de unos complejos citoplasmáticos compuestos por ARN y proteínas conocidos como gránulos de estrés. La formación de estos complejos se produce como un mecanismo de defensa para promover la supervivencia celular.

Aunque la función de los gránulos de estrés está muy estudiada en mamíferos, en plantas se desconoce el papel que desempeñan. En un trabajo publicado en el año 2015 en la revista académica The Plant Cell, se encontró que la proteína TSN actúa como nexo conector entre el ensamblaje de los gránulos de estrés y la resistencia vegetal. Sin embargo, no se logró averiguar cuál es el mecanismo molecular a través del cual la proteína TSN actúa.

El estudio aporta nuevos datos sobre cómo las plantas gestionan sus situaciones de estrés ambiental y nutricional. (Foto: Larry Allain, U.S. Geological Survey)

Recientemente, el equipo de Emilio Gutiérrez ha descubierto que la TSN actúa como una proteína de andamio reclutando, a través de una región altamente desordenada, a numerosos componentes proteicos, entre los que se encuentran proteínas previamente localizadas en los gránulos de estrés en otros modelos de estudio.

Además, en el estudio se vio que el papel de andamio de la TSN es crucial para la arquitectura y función de los gránulos de estrés.

Entre los componentes específicos de plantas identificados se encontró a la quinasa SnRK1, un sensor fundamental en la respuesta celular a situaciones de estrés ambiental y nutricional. En el estudio se demuestra que tanto la localización de SnRK1 en los gránulos de estrés como su interacción con TSN son cruciales para su activación. La activación de SnRK1 podría poner en marcha los mecanismos moleculares de respuesta a la situación de estrés impuesta, permitiendo así la supervivencia celular y por lo tanto del organismo. El trabajo muestra por primera vez como la formación de los gránulos de estrés interfiere en la señalización inducida por SnRK1, una de las vías celulares más estudiadas en eucariotas.

El estudio se titula “Tudor staphylococcal nuclease is a docking platform for stress granule components and is essential for SnRK1 activation in Arabidopsis”. Y se ha publicado en la revista académica The EMBO Journal. (Fuente: Universidad de Sevilla)