Se sabe que algunas plantas, como la soja, poseen una maquinaria de defensa innata que las ayuda a desarrollar resistencia contra los insectos que intentan alimentarse de ellas. Sin embargo, hasta ahora se desconoce exactamente cómo estas plantas reconocen las señales de los insectos. En un nuevo estudio,Los científicos en Japón han descubierto la vía celular que ayuda a estas plantas a detectar señales de peligro y provocar una respuesta, abriendo las puertas a una gran cantidad de aplicaciones agrícolas.
En la naturaleza, cada especie debe estar equipada con una estrategia para poder sobrevivir en respuesta al peligro. Las plantas también tienen sistemas innatos que se activan en respuesta a una amenaza particular, como los insectos que se alimentan de ellos. Por ejemplo,algunas plantas perciben "señales de peligro derivadas de herbívoros" HDS, que son químicos específicos en las secreciones orales de los insectos. Esto activa una cascada de eventos en la maquinaria de defensa de la planta, lo que lleva a la planta a desarrollar "resistencia" a o "inmunidad"."contra el depredador. Pero a pesar de décadas de investigación, exactamente cómo las plantas reconocen estas señales sigue siendo un misterio".
En un nuevo estudio publicado en Biología de las comunicaciones , un equipo de investigación de la Universidad de Ciencias de Tokio, la Universidad de Ehime, la Universidad de Okayama, la Universidad de Tokio y el Centro de Investigación de Biotecnología Iwate, dirigido por el profesor Gen-ichiro Arimura, intenta arrojar luz sobre cómo funcionan exactamente los sistemas HDS de la planta.optaron por estudiar las proteínas de membrana llamadas "quinasas similares a los receptores" RLK, que se encuentran en las hojas de soya. Basaron su estudio en evidencia previa de plantas como Arabidopsis, tabaco y caupí, en las que las RLK juegan un papel importante en los sistemas HDSEl profesor Arimura dice: "Los científicos han estado tratando de comprender el mecanismo molecular de la resistencia de las plantas durante años, pero aún no se conocen los 'sensores' involucrados en el reconocimiento de las plagas de insectos por las plantas. Por lo tanto, queríamos obtener una comprensión detallada de estos mecanismos"
Para empezar, los científicos se centraron en los genes RLK de soja que eran estructural y funcionalmente similares a un gen RLK, que se sabe que desencadenan una respuesta de peligro al reconocer "oligosacáridos" pequeñas moléculas de carbohidratos durante el ataque de patógenos.En relación con estas similitudes, los genes de la soya también podrían mostrar un mecanismo similar al que se observa en la resistencia a los patógenos. Encontraron 15 de estos genes mediante análisis genéticos. Luego, los científicos generaron 15 tipos de plantas de Arabidopsis, cada planta expresó únicamente una de las 15 sojas individuales.genes. Cuando probaron estas plantas usando secreciones orales de la plaga, descubrieron genes para dos nuevos RLK que mostraban una respuesta de defensa específica para las secreciones orales, llamadas GmHAK1 y GmHAK2. Estos hallazgos no tenían precedentes: el papel de estos RLK en HDS de sojalos sistemas nunca se habían revelado antes. Además, cuando los científicos profundizaron en el mecanismo de estos factores reguladores en Arabidopsis, ellos fCombina dos proteínas, un homólogo HAK y PBL27 que juegan un papel en la señalización intracelular, para que participen en esta vía.En consecuencia, esto confirmó lo que los científicos habían esperado inicialmente: la soja y la Arabidopsis poseen mecanismos similares para la "respuesta al peligro".
En agricultura, es crucial desarrollar estrategias para el control de plagas en las plantas de cultivo para evitar pérdidas. Este estudio da un paso masivo en esta dirección al descubrir un mecanismo celular importante que desencadena la respuesta de defensa en las plantas. La manipulación de este sistema celular innato puedeincluso ayudar a los científicos a impulsar el desarrollo de nuevos productos agrícolas, lo que podría facilitar la vida de los agricultores. El profesor Arimura concluye: "Ha sido un desafío encontrar nuevos métodos de control de plagas que sean efectivos y no dañen el ecosistema de ninguna manera. Nuestro estudio ofreceuna posible solución a este problema al descubrir los detalles de cómo ciertas plantas desarrollan resistencia "
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Materiales proporcionado por Universidad de Ciencias de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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