viernes, 15 de julio de 2016

Las plantas huelen el peligro #Tomates con genes #noticias


¿Sabías que las plantas desprenden una gran variedad de compuestos gaseosos continuamente al ambiente? Comúnmente, nos referimos a ellos como aromas. No son como los del famoso campo de amapolas que hicieron dormir a Dorothy y sus amigos en el Mago de Oz, pero pueden tener alguna función que podría llegar a sorprendernos. Estos aromas, también conocidos como compuestos orgánicos volátiles, a veces llamados VOCs (por sus siglas en inglés), son desprendidos por las flores, los frutos, e incluso, por las hojas de las plantas. Su función más inmediata es la capacidad de atraer insectos polinizadores con el fin de favorecer la propagación del polen. Además, los seres humanos hemos sacado partido de estos aromas, por ejemplo, en la creación de perfumes, ambientadores, etc. con el fin de aromatizar nuestras vidas. Pero, ¿qué pensarías si supieses que estos aromas son empleados por las plantas como armas defensivas?

Figura 1

Se ha visto que cuando una planta es atacada por un patógeno, el perfil de aromas que la planta emite cambia drásticamente. ¿Cuál es el fin por el cual las plantas emiten unos compuestos volátiles u otros? Para dilucidar esta interesante incógnita, se han abordado dos líneas de experimentación distintas. En el abordaje genético, se han empleado plantas transgénicas que emiten menos volátiles, de forma que al ser infectadas por una bacteria, estas plantas son más sensibles a la infección que las que sí pueden emitir estos compuestos. Por otro lado, en el abordaje farmacológico, las plantas que no estaban modificadas genéticamente, fueron tratadas con los compuestos volátiles y posteriormente infectadas con la bacteria, viéndose que las plantas que no fueron tratadas eran más sensibles que las que sí lo fueron. Estos resultados se han confirmado con varios experimentos distintos, y en varias líneas transgénicas que tenían la misma modificación. En definitiva, se llegó a la conclusión de que el aroma cambiante de las plantas era el precursor que promovía la defensa de las mismas. Pero, ¿cuál era el posible mecanismo por el cual las plantas podían defenderse de los patógenos gracias a los volátiles? La respuesta se hallaba en los estomas. Los estomas son pequeñas aberturas en forma de poro que se encuentran en la epidermis de las hojas. Su función es abrirse y cerrarse permitiendo comunicar el ambiente gaseoso del interior de la planta con el del exterior. Los estomas son una de las vías de entrada de los patógenos al interior de la planta, de forma que el grado de apertura o cierre de los mismos determina una mayor o menor susceptibilidad a la infección por parte de la planta. Estudiando este mecanismo en las plantas transgénicas del experimento, se ha comprobado que las plantas que emiten menos volátiles tienen significativamente los estomas más abiertos que las plantas que sí pueden emitirlos. Por lo tanto, cuando una planta detecta los volátiles en el ambiente, consecuencia directa de la infección, cierra automáticamente sus estomas para minimizar la entrada del patógeno (Fig.2).

Figura 2
Figura 2: Estomas cerrados de plantas silvestres (izquierda) y estomas abiertos de plantas transgénicas

Pero la cosa no queda ahí, si no que se ha visto que los volátiles que emiten las plantas se utilizan como moléculas mensajeras entre ellas, es decir, las plantas que están siendo atacadas por un patógeno, avisan a las plantas vecinas para prevenirlas de un posible ataque (Fig. 3). Es una comunicación muy sutil, imperceptible para nosotros, pero muy útil para asegurar su supervivencia. Dado que las plantas son organismos que no pueden moverse, se han visto obligadas a desarrollar mecanismos de defensa que les permitan defenderse del entorno hostil que las rodea.

Figura 3
Figura 3: Emisión de compuestos volátiles por un planta infectada, que alerta a las plantas del entorno del ataque de un patógeno

En conclusión, estos descubrimientos tienen una gran importancia en el estudio de las interacciones planta-patógeno, y además, un gran potencial biotecnológico. En el futuro, se podrían diseñar plantas transgénicas de interés comercial que fueran resistentes a determinados patógenos otorgando a las plantas la capacidad de emitir más compuestos volátiles al ambiente en respuesta a un ataque. Y al mismo tiempo, gracias a la comunicación entre plantas, servirían de ayuda para alertar de peligro a otros cultivos del entorno y protegerlos ante una amenaza de infección.

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