Biología molecular

Una proteína que resiste las sequías

actualidad — por el 14/02/2013 a las 15:04

Investigadores de Exactas UBA detectaron una actividad curiosa, poco habitual, en una proteína llamada ASR que permite a las plantas soportar mejor situaciones adversas como la escasez de agua. Ya se ha probado su eficacia, al introducirlas en plantas como maíz y arroz.

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Norberto Iusem y Martiniano Ricardi. “Cuanto más conozcamos cómo funciona la proteína ASR en la célula, podremos comprender mejor la respuesta global que monta la planta para resistir sequías y, eventualmente, aumentar el rendimiento de cultivos en condiciones climáticas desfavorables”. Foto: Diana Martinez Llaser

Es aparentemente multifacética, andariega dentro de la célula vegetal, y sólo es posible verla con microscopía de avanzada. Se trata de la proteína llamada ASR, que otorga resistencia a la sequía. Ya se ha probado su eficacia, al introducirla en plantas como maíz y arroz.

Ahora, investigadores de Exactas UBA detectan una actividad curiosa, poco frecuente que les llama la atención.  “En una imagen al microscopio de una célula vegetal, lo habitual es observar esa familia de proteínas en el núcleo. Para nuestra sorpresa, la vimos en el citoplasma y muy abundante”, destaca Norberto Iusem, director del estudio y quien la sigue de cerca desde hace unos veinte años. Es más, fue él quien la bautizó “ASR”, sigla en inglés que remite a la regulación hormonal y presencia también en fruto maduro.

Cuando Iusem se detuvo en ella, era una total desconocida. “Me atrajo –relata- porque era muy abundante y no se sabía para qué servía. Originalmente, se encontró en el tomate; luego se vio que estaba presente en todas las plantas, menos en Arabidopsis, que se usa como planta modelo en investigación”. Desde entonces y hasta hoy, muchos investigadores en todo el mundo la han tenido en la mira.

“Actualmente está probado que pertenece a una familia de proteínas que interviene ante situaciones de  escasez de agua. Una de sus miembros existe en una variedad de  tomate, Lycoperson chilense, que se halla de pie en una zona tan árida como el desierto de Atacama, en Chile.  En este contexto, ya hay laboratorios que generaron plantas transgénicas, es decir con el gen que codifica esta proteína y observaron que toleran situaciones adversas, de estrés, como la sequía. Ya se ha demostrado en maíz y arroz”, indica Iusem, del Departamento de Fisiología y Biología Molecular de FCEN-UBA.

“Rara como encendida”

Miles de células dan vida a una planta, y explorar qué ocurre en su interior es un imán, casi una obsesión, para estos científicos. “Yo miro las hojas y las raíces porque allí está esta proteína con sus distintas variantes. Especialmente en la raíz, es donde se detecta la señal primaria de escasez de agua”, describe Iusem, especialista del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIByNE-CONICET).

Como las plantas no se mueven, bajo tierra avanzan como pueden mediante sus raíces a modo de tentáculos en pos de nutrientes y agua. Cuando no los encuentran, un sistema vascular permite que una señal viaje hasta órganos más lejanos para desarrollar supervivencia. “Los cactus -ejemplifica- tienen una capacidad de reserva de agua asombrosa; están de pie a pesar de que hace meses que no llueve”. Entre los recursos que guardan las plantas, los científicos encontraron que ASR se hace notar más cuando las lluvias son esquivas. El gen que codifica esta proteína no presenta mayor actividad en especies que habitan zonas selváticas con abundante precipitación y, en cambio, se enciende o se activa en ambientes secos. “También hace un par de años descubrimos que en regiones del Perú donde hay mayor variedad climática durante el año, hay más diversidad genética a nivel poblacional relacionada con esta familia de proteínas en el tomate peruano”, comenta Iusem.

Si bien diversas investigaciones en otros laboratorios desnudaron qué ocurre con esta proteína en varias especies vegetales, un reciente estudio de este grupo local publicado en la revista PLoS One descubrió que es más extraña de lo que imaginaban. “Lo curioso es verla en el citoplasma de la célula porque no es lo habitual para este tipo de proteína, que es un factor de transcripción de genes, es decir se supone que tiene un rol protagónico en el núcleo. Ahora estamos reflexionando sobre eso y creemos que debe cumplir también alguna función en el citoplasma”, enfatiza Iusem,  quien dirigió esta investigación en la que participaron Martiniano Ricardi, Francisco Guaimas, Rodrigo González, Hernán Burrieza, María López-Fernández, Elizabeth Jares-Erijman  y José Estévez.

Esta novedad es “muy atrayente”, consideran, mientras están concentrados en buscar cuál será su función en el citoplasma. Una de las hipótesis que sugieren es que actúe como “chaperona”, es decir que acompañe a otras moléculas para asegurar que todo en la célula salga sin mayores sobresaltos. “Suponemos –indica- que ASR ayuda a plegarse a otras proteínas, de manera que adopten la conformación correcta en el espacio”, y no cometan errores en sus posibles combinaciones de forma, dado que esta “vedette” entra en escena cuando la planta está en una situación límite, de sequedad, que pone en juego su supervivencia. Es decir, no es un buen momento para equivocarse.

Con nuevos interrogantes por responder, Iusem insiste en obtener más información sobre ASR. “Cuanto más conozcamos cómo funciona esta proteína en la célula, podremos comprender la respuesta global que monta la planta para resistir sequías y eventualmente lograr aumentar el rendimiento de cultivos en condiciones climáticas desfavorables”, concluye.

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