Las plantas producen agua oxigenada para reaccionar al ataque de agentes nocivos

Los investigadores señalan que cuando el cuerpo sufre el ataque de un virus genera anticuerpos para defenderse y de la misma manera, el organismo de las plantas reacciona ante la presencia de patógenos, produciendo especies reactivas de oxígeno (ROS), principalmente agua oxigenada mediante una enzima llamada NADPH oxidasa.

Un equipo de investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP), un centro mixto de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Instituto Nacional de Investigaciones y Tecnología Agraria y Alimentaria (Inia), ha participado en un estudio internacional que analiza el modo en que los principales genes responsables de la producción de esta enzima defensiva se activan ante el ataque de un patógeno.

El trabajo, en el que también participan expertos del Sainsbury Laboratory (TSL, Norwich, Reino Unido), concluye que esto puede ser el punto de partida para el diseño de nuevas estrategias de lucha frente a importantes patógenos de los cultivos, como los hongos necrótrofos que inducen la muerte celular en los vegetales para tener fácil acceso a los nutrientes.

Entre los enigmas que debía resolver el equipo de investigación era el modo en que la enzima NADPH oxidasa produce agua oxigenada que promueve la activación de las defensas sin llegar a dañar a la propia planta.

El trabajo utilizó Arabidopsis thaliana, una planta muy empleada en investigación puesto que su genoma se ha descifrado por completo, para estudiar la expresión de los genes RbohD y RbohF de la NADPH oxidasa que han sido vinculados a la respuesta defensiva. Mediante el empleo de marcadores como la u-glucuronidasa o la Luciferasa (LUC), que permiten una fácil visualización de los tipos celulares donde se expresan estos genes, los científicos llegaron a la conclusión de que ambos genes presentan un patrón de expresión diferencial ante el ataque de patógenos.

El director del equipo investigador, Miguel Ángel Torres, ha destacado que este hallazgo sugiere que ambos genes participarían en procesos diferentes dentro de la activación de la respuesta de inmunidad vegetal.

El equipo descubrió también que la expresión genética dirigida por el promotor del gen RbohD es necesaria para que la enzima implicada en el proceso produzca de manera masiva agua oxigenada. "Estos resultados nos indican que, además de la regulación por calcio y eventos de fosforilación que han sido documentados para esta enzima, el control de la transcripción genética es un factor de regulación adicional importante", ha destacado Torres.

Asimismo, ha subrayado que el estudio del patrón de expresión de estos genes ha permitido identificar el papel relevante que desempeñan estas enzimas en la resistencia basal de Arabidopsis frente a patógenos no adaptados.