Robert Last, de la Universidad Estatal de Michigan, estudia tomates. Específicamente, investiga su cabello o tricomas.
Para este estudio, se enfocó en un solo tipo de molécula en tricomas: acilsugars. Los secretos Last y un equipo de científicos de MSU descubrieron que al estudiar estos metabolitos especializados se abre una ventana evolutiva para el campo emergente del metabolismo de defensa de las plantas, ideas quepodría conducir a avances de ingeniería para una mejor resistencia a las plagas y la medicina humana.
Se estima que hay 300,000 especies de plantas en el mundo, que producen más de un millón de metabolitos. Las plantas usan estas moléculas para crecer, comunicarse entre sí o para defenderse de las plagas y enfermedades. Los humanos se benefician de muchos de estos productos paraalimentos, medicinas y usos industriales. Miles de metabolitos centrales se encuentran en cada planta, pero cientos de miles son más especializados y se encuentran solo en grupos específicos de plantas.
Acylsugars es un ejemplo de un grupo de metabolitos especializados que se encuentran solo en la familia Solanaceae, que incluye plantas de tomate y petunia. Estos metabolitos especializados tienen una amplia variedad de estructuras y están formados por diferentes enzimas que trabajan juntas para llevar a cabo una serie de productos bioquímicosreacciones
"Buscamos entender cómo esta nueva vía se originó y diversificó a lo largo de 100 millones de años de evolución de las plantas", dijo Last, MSU Barnett Rosenberg, Profesor de Bioquímica y Biología Molecular y Biología Vegetal y el autor principal del estudio. "Esta es nuestra bola de cristal", nuestra visión de la evolución "
La bola de cristal reveló que muchas de las enzimas que producen azúcares de acilo son "promiscuas", lo que significa que podrían usar una variedad de moléculas como puntos de partida para sus reacciones químicas. Esta podría ser la clave de cómo las plantas producen una variedad deacilsugars.
Los científicos también descubrieron que muchas de las enzimas que producen azúcares de acilo están codificadas por genes que originalmente eran copias de otros genes que posteriormente desarrollaron nuevos roles.
Es importante descifrar estos códigos porque los azúcares de acilo de los tomates son pesticidas naturales. Las plantas de ingeniería para producir azúcares de acilo podrían reducir el uso de pesticidas en la producción de cultivos. Además, algunos de estos mecanismos podrían ayudar a fabricar productos químicos que tienen valor farmacéutico, incluidos los que tratan el cáncer y el corazóncondiciones
"Las plantas son maestros químicos, y apenas estamos comenzando a comprender las vías metabólicas que usan para producir estos compuestos sorprendentes", dijo Last, quien también es un científico de MSU AgBioResearch. "Al comprender cómo evolucionaron las vías para producir estoslas enzimas podrían conducir a formas innovadoras de producir compuestos valiosos a gran escala "
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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