Calma. Las plantas pueden regular múltiples factores estresantes
Las plantas han coevolucionado junto con una gran variedad de bacterias e insectos patógenos, haciendo frente a la vez al calor, el frío, el encharcamiento y la sequía. Esto ha motivado la aparición de un amplio rango de mecanismos adaptativos naturales que permiten a las plantas responder a diferentes tipos de factores abióticos y bióticos estresantes. Teniendo todo esto en cuenta, los investigadores del proyecto SIGNSTRESSPATH (Networking by stress signalling pathways: identification of novel regulators of combinatorial stress tolerance) estudiaron las respuestas moleculares desencadenadas por la sequía y el patógeno necrotizante Botrytis cinerea. Estos dos factores se encuentran entre los agentes estresantes más severos y son responsables de importantes pérdidas económicas tanto en el campo como en las condiciones postcosecha. Para determinar el efecto del estrés hídrico en la resistencia al patógeno fúngico B. cinerea, un grupo de plantas de Arabidopsis thaliana de ecotipo Col-0 fueron tratadas con este hongo y, seguidamente, fueron expuestas a condiciones de sequía. Posteriormente, se analizó el perfil transcriptómico completo de estas plantas modelo mediante la secuenciación del ARN (RNA-Seq) con el fin de evaluar la respuesta molecular desencadenada por los factores estresantes seleccionados actuando de manera individual o conjunta. Gracias a la determinación del perfil de expresión del genoma completo, se desarrolló un modelo de la red de regulación génica de la interacción de la señal molecular del estrés abiótico y biótico. Esto desveló la existencia no solo de una compleja reprogramación y reconfiguración transcripcional, sino también de procesos —relacionados con el metabolismo primario y secundario y con la defensa— afectados por factores estresantes únicos y dobles. Los descubrimientos del proyecto pusieron de manifiesto los mecanismos naturales empleados por las plantas para hacer frente a múltiples condiciones adversas. Además, estos pueden proporcionar nuevas oportunidades para reconfigurar redes de defensa mediante la modulación de rutas de señalización reguladas por hormonas, minimizando así el impacto del estrés en el rendimiento de los cultivos. El proyecto SINGSTRESSPARH también proporciona conocimientos y técnicas transferibles a la industria del fitomejoramiento y a las empresas de biotecnología agrícola. Por ejemplo, los genes reguladores de la respuesta a múltiples factores estresantes pueden ser empleados en programas de fitomejoramiento asistidos por marcadores moleculares o para el diseño de cultivos modificados genéticamente de segunda generación que requieren poco o ningún uso de insumos químicos para controlar enfermedades.
Palabras clave
Biótico, abiótico, transcriptoma, rutas de señalización, Botrytis cinerea, sequía, Arabidopsis, secuenciación del ARN, redes de regulación, estrés multifactorial
