La doctora Paula Casati, investigadora en el Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (CEFOBI), que depende de la Universidad Nacional de Rosario (UNR) y del CONICET, dictó un seminario Cardini en la Fundación Instituto Leloir (FIL) sobre sus estudios vinculados con las estrategias que despliegan las plantas para defenderse de la radiación ultravioleta (UV-B).



Si bien las plantas deben absorber fotones de luz solar para realizar la fotosíntesis y generar energía para crecer, también están expuestas al daño de la radiación ultravioleta (UV-B). En este contexto, en experimentos realizados en la especie Arabidopsis thaliana, un modelo habitual en estudios de fisiología vegetal que comparte genes con cultivos tales como el trigo y el maíz, la doctora Casati ha descrito una serie de mecanismos genéticos y moleculares que cumplen un rol importante en una “decisión” que, literalmente, es de vida o muerte para la planta: reparar el ADN dañado después de la exposición a la radiación UV-B o, por el contrario, entrar en un proceso de muerte celular programada con el objeto de evitar que se propaguen las mutaciones a la descendencia. En un trabajo, publicado en 2016 en la revista “Plant Physiology”, Casati y su grupo descubrieron que el gen AtPDCD5 cumple un rol crucial en este proceso biológico.

En otro estudio liderado por Casati, y publicado este año en la revista “Journal of Experimental Botany”, se describen nuevos compuestos que actúan como “paraguas” frente a la radiación UV-B, un hallazgo que en el futuro podría favorecer una mayor productividad de cultivos. “Estos compuestos, que se relacionan con los carotenos, se llaman beta-beta xantofilas y tienen la capacidad de proteger a las plantas de la radiación UV-B, evitando que su ADN se dañe y en consecuencia puedan crecer bien.”, indica Casati quien ganó en 2017 el Premio Nacional L’Oréal-UNESCO “Por las mujeres en la ciencia”.

La investigación de Casati y sus colegas reveló que las beta-beta xantófilas colaboran en la protección, aunque lo hacen “en menor medida” que otra familia de moléculas ya conocidas en esa función, los flavonoides, que actúan como bloqueantes y barreras de la radiación ultravioleta porque la absorben para que no pase al ADN. “Conocer estos mecanismos de defensa puede, entre otras cosas, ayudar a desarrollar cultivos resistentes a la radiación nociva UV-B”, afirmó la científica.

Tal como reveló en junio pasado la revista “Plant, Cell and Environment”, el laboratorio de Casati también descubrió que un grupo de proteínas llamado “PRC2” – con capacidad para activar e inhibir genes - retrasa el tiempo de floración en Arabidopsis thaliana por efecto de los altos niveles de radiación UV-B. “Pensamos que este proceso también ocurre en otras plantas. Podría suceder que la planta posterga la floración para ganar tiempo y así reparar el ADN dañado y no pasarlo a su descendencia. La flor da origen a una semilla y ésta a una planta. Si hay mucha radiación UV-B la semilla puede sufrir daño y si no se repara, tendrá su genoma alterado. En todo caso es necesario seguir investigando para determinar si hay una ventaja evolutiva en esta respuesta”, indicó la investigadora.

“La radiación ultravioleta, entre otras acciones, reduce el crecimiento de la masa vegetal”, afirmó Casati, por lo que optimizar los recursos vegetales para defenderse podría tener implicancias productivas.

Durante su visita la doctora Casati mantuvo reuniones con grupos de biología vegetal de la FIL cuyos estudios también apuntan a mejorar el rendimiento de los cultivos.