Las plantas responden a las hormonas llamadas ácido jasmónico
Un equipo del Instituto Salk de Estudios Biológicos en La Jolla, California, informó recientemente detalles sobre cómo las plantas responden a las hormonas llamadas ácido jasmónico que les permite percibir problemas.
Sus hallazgos revelan que las plantas tienen una red de comunicación compleja que podría permitir a los investigadores desarrollar cultivos que puedan resistir más ataques, especialmente en la era del cambio climático rápido.
“Esta investigación nos brinda una imagen realmente detallada de cómo esta hormona, el ácido jasmónico, actúa en muchos niveles diferentes. Nos permite comprender cómo se procesa la información ambiental y la información sobre el desarrollo, y cómo garantiza un crecimiento y desarrollo adecuados”, dijo sobre el estudio el profesor Joseph Ecker, coautor e investigador del Instituto Médico Howard Hughes.
Estudios anteriores postularon que las plantas «escuchan el peligro», con vibraciones en busca de sonidos, como una oruga masticando una hoja, por ejemplo, desencadenan defensas químicas en las plantas.
La planta utilizada en este estudio en particular, Arabidopsis thaliana, es una pequeña planta con flores de la familia de la mostaza. Está bien caracterizado con un sistema de modelo popular, por lo que los científicos pueden tomar lo que aprenden de él y aplicarlo a otras plantas, incluidas las que se cultivan como alimento.
El ácido jasmónico, que se encuentra en todo el reino vegetal, es importante para la respuesta de defensa de una planta contra hongos e insectos. Mark Zander, investigador del personal del laboratorio de Ecker, señaló: “Queríamos entender con precisión qué sucede después de que la planta percibe el ácido jasmónico. ¿Qué genes se activan y desactivan, qué proteínas se producen y qué factores controlan estos procesos celulares bien orquestados?
Extracción de ADN de las plantas
Para comenzar su experimento, los investigadores comenzaron con semillas de plantas cultivadas en placas de Petri y se mantuvieron en la oscuridad durante tres días para imitar los primeros días de vida de una semilla. El coautor principal y coautor correspondiente Mathew Lewsey, profesor asociado de la Universidad La Trobe en Melbourne, Australia, dijo que los primeros días de la semilla son tiempos difíciles, ya que pueden enfrentar ataques de insectos y hongos. Si las semillas no germinan correctamente, entonces no habrá cultivos.
Después de tres días, las plantas se exponen al ácido jasmónico, extrayendo el ADN y las proteínas de las células vegetales. También emplearon anticuerpos específicos contra sus proteínas de interés para capturar la ubicación genómica exacta de los reguladores.
Mediante el uso de diferentes enfoques computacionales, pudieron identificar genes que son importantes para la respuesta de la planta al ácido jasmónico y la comunicación cruzada celular con otras hormonas vegetales.
Dos de los genes que desempeñaron el papel más importante en el sistema fueron MYC2 y MYC3, que son el código de las proteínas del factor de transcripción. Esto significa que regulan la actividad de otros genes, miles, en este caso.
Lewsey explicó que en el pasado, los genes MYC y otros factores de transcripción se han estudiado de forma lineal, y los científicos observan cómo un gen se conecta con el siguiente, y el siguiente, y así sucesivamente. Esto es más lento debido a la gran cantidad de genes y conexiones. “Lo que hemos hecho aquí es crear un marco mediante el cual podemos analizar muchos genes a la vez”, dijo.
Zander también señaló que al descifrar las redes y subredes de genes, las personas pueden comprender cómo funciona todo el sistema. Con su opinión sobre el asunto, pudieron tener una imagen completa de qué genes se activaban y desactivaban durante la respuesta de defensa de una planta. La disponibilidad de la edición de genes CRISPR también utiliza los detalles de la reproducción de cultivos que pueden resistir mejor los ataques de plagas.
Otro aspecto de este trabajo son los datos de la investigación que ya están disponibles en el sitio web de Salk, que los investigadores pueden usar para buscar más información sobre los genes que estudian y encontrar formas de identificarlos.
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