20 Feb 2020
Identifican un gen clave para la resistencia de plantas frente a patógenos y suelos salinos
El hallazgo de los científicos del Instituto Leloir sienta bases para mejorar diferentes tipos de cultivos.
Marcelo Yanovsky e integrantes de su laboratorio.
La regulación de un mismo gen clave podría aumentar la capacidad de las plantas para defenderse de patógenos y resistir a las inclemencias de los suelos salinos.
“Nuestro hallazgo no tiene aplicación directa, pero puede contribuir a mejorar en el futuro distintos tipos de cultivo de una forma más eficiente”, afirmó el director del hallazgo, el doctor Marcelo Yanovsky, director del Laboratorio de Genómica Vegetal de la Fundación Instituto Leloir (FIL) e investigador del CONICET.
Los investigadores de la FIL realizaron experimentos en Arabidopsis thaliana, un modelo vegetal que comparte genes con el maíz, trigo, soja y otros cultivos de importancia.
Después de “romper” o inhibir el gen PRP40C, los investigadores observaron con sorpresa dos efectos: las plantas eran más susceptibles al estrés salino y más resistentes a infecciones como la “mancha bacteriana”, una enfermedad que produce pérdidas millonarias a productores de papa, cebolla, kiwi, tomate y muchos otros cultivos.
“En este trabajo también identificamos genes cuya expresión es regulada en forma directa o indirecta por PRP40C y que están asociados a la respuesta del sistema inmune de las plantas y a la fabricación de unas proteínas que funcionan como bombas que expulsan sales al medio externo de las células o las encierran en su interior para salvaguardar el crecimiento y desarrollar vegetal”, explicó uno de los autores, el doctor Esteban Hernando, investigador del CONICET en el grupo de Yanovsky.
El estudio, publicado en “Frontiers in Plant Science”, es el primer trabajo que describe el rol fisiológico de un miembro de la familia de proteínas PRP40 en plantas. Y también es el primero en realizar una descripción global del transcriptoma (conjunto de los “ARN mensajero” que llevan instrucciones de los genes para sintetizar proteínas) de un organismo con la expresión del gen PRP40 afectado.
“Además, encontramos que el gen PRP40C regula procesos importantes del desarrollo vegetal, como el tiempo que tarda la planta en florecer y la percepción de la luz roja que brinda información clave sobre el ambiente relacionada con el día o las estaciones”, afirmó otro de los autores, el biólogo Mariano García Hourquet, becario doctoral del laboratorio de Yanovsky.
“Sería factible pensar en la optimización de la función del gen PRP40C para que la planta pueda en forma simultánea defenderse de los patógenos y resistir suelos salinos. De lograr esto en Arabidopsis thaliana, podría pensarse en la posibilidad de transferir estas capacidades a cultivos de interés”, concluyó Yanovsky.
Del estudio también participaron Santiago Mora García, María José de Leone, Daniel Careno y Javier Iserte, de la FIL y del CONICET.
Marcelo Yanovsky e integrantes de su laboratorio.La regulación de un mismo gen clave podría aumentar la capacidad de las plantas para defenderse de patógenos y resistir a las inclemencias de los suelos salinos.
“Nuestro hallazgo no tiene aplicación directa, pero puede contribuir a mejorar en el futuro distintos tipos de cultivo de una forma más eficiente”, afirmó el director del hallazgo, el doctor Marcelo Yanovsky, director del Laboratorio de Genómica Vegetal de la Fundación Instituto Leloir (FIL) e investigador del CONICET.
Los investigadores de la FIL realizaron experimentos en Arabidopsis thaliana, un modelo vegetal que comparte genes con el maíz, trigo, soja y otros cultivos de importancia.
Después de “romper” o inhibir el gen PRP40C, los investigadores observaron con sorpresa dos efectos: las plantas eran más susceptibles al estrés salino y más resistentes a infecciones como la “mancha bacteriana”, una enfermedad que produce pérdidas millonarias a productores de papa, cebolla, kiwi, tomate y muchos otros cultivos.
“En este trabajo también identificamos genes cuya expresión es regulada en forma directa o indirecta por PRP40C y que están asociados a la respuesta del sistema inmune de las plantas y a la fabricación de unas proteínas que funcionan como bombas que expulsan sales al medio externo de las células o las encierran en su interior para salvaguardar el crecimiento y desarrollar vegetal”, explicó uno de los autores, el doctor Esteban Hernando, investigador del CONICET en el grupo de Yanovsky.
El estudio, publicado en “Frontiers in Plant Science”, es el primer trabajo que describe el rol fisiológico de un miembro de la familia de proteínas PRP40 en plantas. Y también es el primero en realizar una descripción global del transcriptoma (conjunto de los “ARN mensajero” que llevan instrucciones de los genes para sintetizar proteínas) de un organismo con la expresión del gen PRP40 afectado.
“Además, encontramos que el gen PRP40C regula procesos importantes del desarrollo vegetal, como el tiempo que tarda la planta en florecer y la percepción de la luz roja que brinda información clave sobre el ambiente relacionada con el día o las estaciones”, afirmó otro de los autores, el biólogo Mariano García Hourquet, becario doctoral del laboratorio de Yanovsky.
“Sería factible pensar en la optimización de la función del gen PRP40C para que la planta pueda en forma simultánea defenderse de los patógenos y resistir suelos salinos. De lograr esto en Arabidopsis thaliana, podría pensarse en la posibilidad de transferir estas capacidades a cultivos de interés”, concluyó Yanovsky.
Del estudio también participaron Santiago Mora García, María José de Leone, Daniel Careno y Javier Iserte, de la FIL y del CONICET.