Las plantas híbridas, aquellas producidas al cruzar dos tipos diferentes de padres, a menudo mueren en condiciones en las que ambos padres sobrevivirían. Se llama letalidad híbrida. Ciertas plantas híbridas de tabaco, por ejemplo, prosperan a 36 grados Celsius, pero mueren a28 grados centígrados, que es la temperatura a la que ambos padres prosperarían.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio TUAT con sede en Japón ha comenzado a desentrañar los mecanismos moleculares por los cuales las células híbridas de plantas de tabaco se encuentran con su desaparición. Los investigadores publicaron sus resultados en línea el 15 de julio Informes científicos , un diario de Nature. Se eligieron plantas de tabaco híbridas para el estudio porque ofrecen un buen modelo genético para estudiar otras plantas híbridas.
Cuando se mueven a la temperatura más baja, las células de tabaco híbridas inducen un proceso llamado muerte celular programada. Suena dramático, pero es normal y saludable, hasta cierto punto. En los humanos, por ejemplo, las células de la piel se desprenden cuando hay nuevas células listas.hacerse cargo. Es una renovación constante. Sin embargo, en algunas circunstancias, las células se vuelven demasiado celosas y mueren antes de que haya reemplazos disponibles, lo que hace que todo el organismo muera.
"¿Qué induce la muerte celular programada relacionada con la letalidad híbrida en las plantas?", Preguntó Tetsuya Yamada, autor del artículo y profesor asociado de la United Graduate School of Agricultural Science en la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio. "Este es el problema que nos propusimosmejor entendimiento."
Los investigadores utilizaron potentes herramientas de imágenes para ver el interior de las células híbridas. Encontraron agregados de proteínas, proteínas mal plegadas o mutadas, acumuladas en las células híbridas.
"Descubrimos que la muerte celular programada se induce en las células vegetales por la acumulación de agregados de proteínas como resultado de la pérdida de la homeostasis de las proteínas", dijo Yamada.
La homeostasis de proteínas se refiere al equilibrio intrincado y frágil entre el desarrollo de nuevas proteínas y la muerte de proteínas viejas en el ecosistema celular ya delicado. La pérdida de la homeostasis puede ser el resultado de una respuesta autoinmune, que se induce después del cambio de temperatura, segúna Yamada.
En un esfuerzo por combatir esta caries celular, los investigadores trataron las células híbridas de tabaco con un tipo de sal sodio-4-fenilbutirato que se sabe que ayuda a que las proteínas se plieguen correctamente. Yamada lo llama una "chaperona química".acumulación de agregados de proteínas, pero también detuvo lo que anteriormente había sido la progresión irreversible de la muerte celular.
Luego, Yamada y los investigadores planean investigar más a fondo cómo la acumulación de agregados de proteínas está involucrada en la inducción de la muerte celular programada, específicamente en relación con la resistencia a las enfermedades y el estrés ambiental en las plantas.
"También aclararemos los mecanismos moleculares involucrados en la regulación de la homeostasis de las proteínas", dijo Yamada. "El objetivo final es establecer una técnica de mejora genética para desarrollar variedades de cultivos con resistencia mejorada a las enfermedades y tolerancia al estrés ambiental al mejorar la función demantenimiento de la homeostasis proteica ".
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Materiales proporcionados por Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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