Nuevos hallazgos muestran que un micro ARN del brote mantiene las raíces de las leguminosas susceptibles a la infección simbiótica al regular negativamente un gen que de otro modo dificultaría las respuestas de la raíz a las bacterias simbióticas. Estos hallazgos nos ayudan a comprender lo que se necesita para hacer eficiente la simbiosis fijadora de nitrógeno, yqué debemos hacer para explotarlo agronómicamente.
Un equipo de investigación internacional revela que una pequeña secuencia de ARN, llamada micro ARN miR2111, viaja de las hojas a las raíces en las plantas de leguminosas que pueden formar una simbiosis de fijación de nitrógeno con las bacterias de la raíz. Una vez en la raíz, miR2111 asegura que la planta sea susceptiblea la infección simbiótica. Las raíces expresan un gen que normalmente dificultará las respuestas de las raíces a las bacterias simbióticas, y miR2111 interfiere con la actividad de este gen. Los hallazgos también explican por qué las raíces sin brotes no pueden embarcarse en la simbiosis fijadora de nitrógeno, y acaban de serpublicado en la revista internacional ciencia .
Los nuevos hallazgos anulan nuestra comprensión previa de cómo las plantas controlan la simbiosis, ya que los resultados revelan que los mecanismos que regulan la infección ya están en funcionamiento antes de que la planta entre en contacto con las bacterias. Esta solución costosa en recursos garantiza una respuesta rápida de la planta una vez que las bacterias correctasestán presentes, subrayando que el control en todo momento es vital para que una planta huésped evite el abuso.
Los frijoles, los guisantes y la soya, al igual que otros miembros de la familia de las leguminosas, tienen muchas proteínas. Es por eso que los vegetarianos y los agricultores tienen una gran demanda por igual. A diferencia de otras plantas como cereales, papas o manzanos, las legumbres tienenevolucionó la capacidad de albergar bacterias fijadoras de nitrógeno dentro de órganos especiales en sus raíces. Estas bacterias, denominadas rizobia, proporcionan al huésped de la planta nitrógeno reducido en forma de amoníaco y a cambio reciben un suministro completo de nutrientes minerales y carbohidratos de la planta.Por lo tanto, las plantas de leguminosas crecen felices sin fertilizantes químicos de nitrógeno, lo cual es muy importante para sus valores como plantas de cultivo, especialmente en regiones con suelos pobres con bajo contenido de nitrógeno.
Se necesita un control estricto de la simbiosis
Como las plantas hospedadoras entregan nutrientes valiosos a sus compañeros bacterianos, deben ejercer un control estricto del desarrollo de simbiosis. Una sobredosis de eventos de infección inevitablemente conducirá a un entorno donde los simbiontes bacterianos se vuelven patógenos y las plantas sufrirían. Varios genes están involucrados.en el control del huésped de la simbiosis de nodulación, un proceso denominado autorregulación simbiótica. Aunque la nodulación ocurre en las raíces, la autorregulación involucra brotes y raíces de las plantas hospederas. Esto es importante, porque monitorear el estado nutricional de las hojas es un aspecto clave para definir cuánta raízLa simbiosis es beneficiosa para una planta en particular.
Entonces, el brote y la raíz se comunican con señales específicas para regular la simbiosis de acuerdo con la necesidad de la planta. Después de la infección, se generan pequeños péptidos en las raíces y viajan a través de los vasos de xilema que canalizan el agua hasta las hojas, donde interactúan con unproteína receptora específica llamada HAR1 Formación de raíz aberrante de hipernodulación1. La pérdida de este receptor hace que una planta forme demasiadas infecciones y nódulos, lo que resulta en un desarrollo pobre de la planta. En la raíz, se requiere un gen llamado TML Too Much Love paramantener las infecciones y los nódulos a un nivel saludable. Pero hasta ahora, no estaba claro cómo se lleva a cabo la comunicación de brote a raíz, y qué señales de brote están involucradas en la regulación específica de la actividad TML. Una gran cantidad de TML en la raíz inhibirá nuevas infeccionesEl gen TML está activo incluso en plantas no infectadas y, si no se controla, evitaría el establecimiento de simbiosis.
El micro ARN 2111 miR2111 identificado por el grupo de investigación se produce principalmente en las hojas, y viaja a través del floema a las raíces, donde regula específicamente la abundancia de ARN mensajero TML que hace que las raíces sean susceptibles a la entrada bacteriana. Dentro de los dos días posteriores a la infección,el flujo de miR2111 se detiene y se establece la autorregulación para equilibrar la simbiosis a un nivel beneficioso.
comunicación ajustada entre brotes y raíces
Además de reconfigurar nuestra comprensión de la autorregulación simbiótica, los nuevos resultados demuestran que los micro ARN pueden actuar como mensajeros móviles específicos que permiten la comunicación entre brotes y raíces en las plantas. Esto otorga una visión emocionante de cómo las plantas actúan como unidades de cuerpo entero, uniendo los límites de los órganos para coordinar las respuestas a las señales ambientales. A largo plazo, estos resultados se pueden usar para ajustar la comunicación entre los brotes de leguminosas y las raíces para optimizar la fijación de nitrógeno en condiciones ambientales adversas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Aarhus . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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