Cómo regulan las plantas su nivel de agua
Un equipo científico financiado con fondos comunitarios ha descubierto la manera en que cierta hormona regula la respuesta de las plantas a situaciones de estrés como las sequías. Los resultados del estudio, publicado esta semana en la revista Nature, podrían servir en el futuro para aumentar la resistencia de las plantas a la escasez de agua o las sequías. El apoyo comunitario a este trabajo provino del proyecto PCUBE («Infraestructura de plataformas para la producción de proteínas»), financiado a través de la línea presupuestaria para infraestructuras de investigación del Séptimo Programa Marco (7PM). Hasta la publicación de este estudio se desconocía el funcionamiento interno del ácido abscísico (ABA), la fitohormona en cuestión. Pero ahora un equipo de científicos del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL, Grenoble, Francia) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSI, Valencia, España) ha descubierto que la clave radica en una proteína llamada PYR1 y en su interacción con el ABA. En condiciones normales, las proteínas fosfatasas del tipo 2C (PP2C) regulan el flujo de ABA, pero cuando una planta está sometida a una situación de estrés como la escasez de agua, aumenta la concentración de esta fitohormona en sus células de manera similar a lo que sucede con la adrenalina en los humanos sometidos a estrés. Cuando aumenta la cantidad de ABA en una planta, sus células reciben una cantidad ingente de señales que les indican que necesitan más agua. La respuesta consiste en activar y desactivar determinados genes, de forma que se disparan mecanismos para absorber y almacenar una mayor cantidad de agua y disminuir la pérdida de este líquido. No obstante, el ABA y las proteínas PP2C no interactúan entre sí, razón por la cual hasta ahora se ignoraba cómo influían las proteínas en el ABA. Los investigadores estudiaron un grupo de catorce proteínas de la estructura de una planta para tratar de averiguar si participaban en el proceso. Al estudiar la estructura tridimensional de la PYR1, una de estas proteínas, con cristalografía de rayos X, los científicos encontraron que tiene forma de mano. Los rayos X revelaron que, cuando no está presente el ABA, la «mano» de la PYR1 está abierta, pero cuando sí está, ABA se sitúa en el hueco de la mano, que se cierra. Esto permite que una molécula de PP2C pueda situarse encima de la mano. La mayor parte del grupo de proteínas reaccionaba de esta manera, lo que confirma su condición de receptores principales del ABA. Los investigadores averiguaron que al acoplarse a la PYR1, el ABA le hace secuestrar moléculas de PP2C, que así no están disponibles para bloquear la respuesta al estrés. «Si las plantas se tratan con ABA antes de se produzca la sequía, toman todas las medidas de ahorro invernal necesarias y, al estar más preparadas, son más resistentes a la sequía», explicó el Dr. Pedro Luis Rodríguez del CSIC. «Hasta ahora el problema era que ABA es muy difícil y muy caro de producir», añadió el Dr. José Antonio Márquez del EMBL. «Gracias a lo que hemos descubierto a través de la biología estructural, sabemos con qué interactúa ABA y cómo lo hace, y esto puede ayudar a encontrar otras moléculas con el mismo efecto pero que se puedan producir y aplicar más fácilmente.»
Países
España, Francia