Descubren que las plantas producen su propia aspirina para protegerse del estrés ambiental
Ante una situación de estrés provocada por el calor, la luz solar constante o la sequía, las células de las plantas generan una molécula de alarma inicial, conocida como MEcPP, que a su vez produce el ácido salicílico como forma de protección.
Un grupo de investigadores de instituciones científicas de Estados Unidos reveló que las plantas producen su propia aspirina, el nombre comercial del ácido salicílico, como medio de regulación y protección ante las diversas amenazas presentes en su entorno, como insectos, calor excesivo y sequía, informó este martes la Universidad de California en Riverside.
De acuerdo con el estudio, publicado en la revista Science Advances, se analizó la respuesta al estrés ambiental en las células de la Arabidopsis, un género de planta herbácea de la familia de las brasicáceas.
Este tipo de estrés suele provocar en todos los organismos vivos la formación de especies reactivas de oxígeno (EOR), unas moléculas que ocasionan daños a nivel celular. Los científicos explicaron que, en el caso de los humanos, las EOR ocasionan quemaduras y pecas cuando son expuestas al sol sin ningún tipo de protección.
Los altos niveles de las EOR en las plantas pueden resultar peligrosas para ellas, pero en cantidades menores estas moléculas tienen una importante función en sus células. En palabras del investigador Jin-Zheng Wang, las EOR pueden ser una "espada de doble filo", ya que "a niveles no letales" estas actúan como "una llamada de emergencia a la acción, que permite la producción de hormonas protectoras como el ácido salicílico".
Según los responsables de la investigación, se descubrió que, en una situación de estrés provocada por el calor, la luz solar constante o la sequía, el aparato de producción de azúcar en las células vegetales genera una molécula de alarma inicial, la cual es conocida como MEcPP.
Produciendo su propia aspirina
La acumulación de MEcPP, que también se ha observado en bacterias y en parásitos de la malaria, induce a la producción de ácido salicílico, el cual protege a las células de la planta, específicamente a los cloroplastos, que son los encargados del proceso de la fotosíntesis.
"Es como si las plantas usaran un analgésico para dolores y molestias, tal como lo hacemos nosotros", señaló la bióloga Wilhelmina van de Ven.
Por su parte, la profesora Katayoon Dehesh comentó: "Debido a que el ácido salicílico ayuda a las plantas a resistir el estrés que se vuelve más frecuente con el cambio climático, poder aumentar la capacidad de las plantas para producirlo representa un paso adelante para desafiar los impactos del cambio climático en la vida cotidiana".
"Nos gustaría poder utilizar los conocimientos adquiridos para mejorar la resistencia de los cultivos", mencionó Wang.
Ampliación de la Descripción
Arabidopsis es un género de plantas herbáceas de la familia de las brasicáceas, que han sido objeto de intenso estudio en época reciente como modelos para la investigación fitobiológica.
Género: Arabidopsis; Heynh. in Holl & Heynh.
Familia: Brassicaceae
La Arabidopsis thaliana: ha sido decodificada una planta maravillosa
La revista Nature anunció el 14 de diciembre un importante hito de la genética, gracias a la primera secuenciación completa del genoma de la planta Arabidopsis thaliana. Los científicos celebran la noticia como el inicio de un nuevo paradigma en la biología, que permite pasar..
La revista Nature anunció el 14 de diciembre un importante hito de la genética, gracias a la primera secuenciación completa del genoma de la planta Arabidopsis thaliana. Los científicos celebran la noticia como el inicio de un nuevo paradigma en la biología, que permite pasar desde la observación empírica de los mecanismos genéticos al entendimiento y racionalización de lo que hacen los genes en el ámbito molecular. "Este conocimiento posee una notable significación para la humanidad y para nuestra búsqueda de una alimentación equilibrada y la protección del medio ambiente", dijo Mike Bevan, del John Innes Centre de Norwich (Reino Unido), uno de los coordinadores del proyecto europeo. Se han llevado a cabo conferencias de prensa en todo el mundo para anunciar el resultado, ya que los cientificos esperan que proporcion la primera clave para comprender la funcion de los genes en todas las plantas. Este trabajo pionero es el resultado de casi diez años de colaboración internacional entre Europa, EEUU y Japón, iniciada por la Comisión Europea en 1991.
Hasta el momento actual la Comisión Europea ha contribuido con aproximadamente 26 millones de euros de esfuerzo al investigador en este campo. Alrededor de 114 investigadores de 15 países colaboraron para analizar unos 115 millones de parejas de base en los casi 26.000 genes de los cinco cromosomas de la planta.
La revista Nature publicará la secuencia en un CD-ROM junto con el número especial dedicado a la A. thaliana. El Centro de Medio Ambiente y Sanidad de Alemania, que llevó a cabo las fases finales de la investigación -dando a la secuencia en un formato legible- ha creado un sitio web en el que la comunidad científica podrá disponer gratuitamente del código. Esta medida no tiene precedentes. "Éste es el mayor conjunto de genes que se dé a conocer de inmediato", dijo el profesor Francis Quétier del proyecto francés asociado Genoscope.
Disponiendo ahora del "texto" completo del ADN de la planta, el próximo desafío consistirá en descifrarlo. "No sabemos a qué partes de la planta se aplican estos genes", sostiene el profesor Werner Mewes, del Instituto de Bioquímica Max Planck.
"La comprensión de la vida es el reto más grande y más importante que se plantea a la ciencia. No es el ser humano en la luna. Se trata de la vida. enlazando el genoma de la Arabidopsis con una descripción exacta de la actividad del gen," dice la Comisión. También está programado otro proyecto denominado ECCO (Consorcio europeo del ciclo celular), que se propone aislar y estudiar los genes que controlan la división celular. En conjunto, la Unión Europea contribuirá a estos proyectos con unos 14 millones de euros. Hasta ahora los botánicos habían considerado que la A. thaliana no era más que una hierba común.
El anuncio de este diciembre modificará esta apreciación, según han afirmado Carina Dennis y Christopher Surridge en un editorial de Nature: "En 1777 el botánico y farmacéutico británico William Curtis describió la A. thaliana... como una planta 'carente de virtudes o usos particulares'. Hoy, gracias a la publicación de su genoma, Comprender cómo es capaz de lograrlo tendrá enormes consecuencias sobre la forma en que los agricultores seleccionarán las variedades de plantas que se cultivan en diferentes entornos. Ahora la A. thaliana proporcionó una base para desarrollar herramientas que no sólo sirven para la manipulación genética sino también para mejorar las técnicas tradicionales de crianza selectiva. La forma en que vayan a utilizar los conocimientos obtenidos gracias a la A. thaliana surgió de lo que la sociedad considera aceptable, dice el Dr. Marc Zabeau. Y si bien ya se ha decodificado gran parte del genoma humano, todavía no es más que un borrador de trabajo, mucho menos preciso que la secuencia completa de la planta, añade.
La noticia tendrá derivaciones en lo que tiene que ver con una agricultura sostenible y respetuosa del medio ambiente, la calidad de los alimentos y la conservación de la biodiversidad, concluye el Dr. Zabeau. "El proyecto demuestra una vez más el valor de la cooperación científica internacional cuando se organiza en el ámbito europeo", dijo el Comisario de Investigación, Philippe Busquin. El profesor Werner Mewes estuvo de acuerdo en la importancia de este aspecto del trabajo: "Creo que es un hito importante. No es que se haya llevado a cabo con dinero europeo, sino que es un proyecto auténticamente europeo".