Crece o defiéndete, una decisión que las plantas deben tomar diariamente, debido a su incapacidad para hacer ambas cosas simultáneamente. Durante mucho tiempo, se pensó que la razón de la compensación de crecimiento-defensa podría ser unacuestión de los recursos energéticos. Cuando una planta se defiende de los agentes patógenos, la energía simplemente podría limitarse para que la planta crezca al mismo tiempo, y viceversa. Un artículo reciente publicado en Informes de celda arroja una nueva luz sobre los mecanismos poco conocidos de la compensación, aclarando que las razones subyacentes reales son la incompatibilidad de las vías moleculares que regulan el crecimiento y la defensa de las plantas.
Además de la compensación observada, el crecimiento y la defensa necesitan requisitos aparentemente contradictorios. El crecimiento es un proceso que a menudo requiere el aflojamiento de la pared celular para que las células tengan espacio para expandirse. La defensa, en muchos casos requiere un ajustede la pared celular. De esta forma, las células forman una barricada más sólida que es más difícil de penetrar para los patógenos. Dentro de su trabajo, los investigadores muestran que el regulador transcripcional relacionado con el crecimiento HBl1 Homólogo de Bee2 que interactúa con lBH 1 controla ambos procesosdentro de las plantas.
Al aprovechar de manera diferencial la expresión de NADPH oxidasas NOX y peroxidasas POX, HBl1 regula la homeostasis de ROS dentro del apoplasto el espacio entre las paredes celulares de la planta. Cuando las plantas necesitan crecer, HBI1 se activa y configuraNiveles de ROS apoplásicos que apoyan el crecimiento mediante la activación de genes NOX específicos y la represión de genes POX específicos. En caso de ataque de patógenos, HBI1 necesita ser desactivado, lo que resulta en un aumento de los niveles de ROS apoplásticos mediante la activación de un gen NOX y varios genes POX que reprimen el crecimientoaumentar la resistencia a las enfermedades dentro de la planta.
Debido a la naturaleza contrastante de los dos procesos, ambos regulados por el mismo factor de transcripción a la vez que requieren niveles de ROS conflictivos, los investigadores demostraron que la compensación de crecimiento-defensa es causada por la incompatibilidad de las vías, y nopor recursos energéticos limitados.
El proyecto, que comenzó hace cuatro años como tesis de licenciatura, se llevó a cabo en Aquisgrán. Debido a un traslado reciente del supervisor del grupo, Dr. Schippers, al Instituto Leibniz de Genética de Plantas e Investigación de Plantas de Cultivos IPKEn Gatersleben, el proyecto fue parcialmente evaluado y redactado en el Instituto Gaterslebener. El Dr. Schippers nos hizo saber: "Con nuestros hallazgos actuales, estamos comenzando a comprender uno de los mecanismos detrás de la compensación de crecimiento-defensa. Esta comprensión escrucial si deseamos mejorar la producción de biomasa vegetal sin correr el riesgo de perjudicar su capacidad de defensa contra los patógenos ".
El grupo de investigación "Desarrollo de Semillas" del Dr. Schippers en el IPK continuará investigando las diferentes vías dentro de las semillas de plantas. Dr. Schippers: "Tal como están las cosas, hay más de 70 peroxidasas y 10 oxidasas de NADPH dentro de las plantas y no nos ponemosNo sé exactamente lo que están haciendo. Me interesan especialmente, ya que las peroxidasas y las oxidasas tienen efectos similares en plantas y animales. Esto indica que su conservación funcional es anterior a la de las hormonas, ya que las vías de señalización hormonal desarrollaron vías específicas en las plantas yhumanos. Nuestro objetivo es desenredar completamente estas vías a nivel celular, para que un día podamos revelar su regulación y función durante el desarrollo de las plantas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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