Post escrito por Julia Pérez, alumna del Máster de Biotecnología molecular y celular de plantas.
Las plantas nos mantienen vivos, y aunque parezca mentira, eso las hace más atractivas para los depredadores. Las plantas terrestres conquistaron nuestro mundo hace, aproximadamente, 450 millones de años. Desde entonces, han evolucionado y luchado para sobrevivir a un ambiente cambiante y, en ocasiones, muy adverso, sufriendo un sinfín de transformaciones.
Las plantas, en su ecosistema, comparten espacio y nutrientes, con otros seres vivos, entre ellos, con sus enemigos ¿El problema? No pueden huir. Cuando en la naturaleza la luz, el agua o los nutrientes escasean, cualquier otro ser vivo en una situación de estrés o peligro solo tiene que alejarse, huir, pero… ¿cómo sobreviven las plantas?
Las plantas son sésiles, es decir, son inmóviles o sedentarias. Esta característica puede explicar casi todos sus comportamientos. Son autótrofas, generan a partir de dióxido de carbono, sales minerales, luz y agua su propia energía y alimento. Sus tejidos son muy nutritivos, de los cuales se alimentan hongos y bacterias, insectos, animales herbívoros y son una de nuestras principales fuentes de alimento.
Las plantas siempre han sido unas luchadoras. Han tenido que abrirse paso a lo largo de una historia complicada y devastadora como la Edad de Hielo o la Industrialización. Frente a diferentes agentes patógenos (hongos, bacterias, …), depredadores y hábitats hostiles, no iba a ser menos, se han adaptado, muchas veces, ganando la batalla, otras, simplemente, sobreviviendo. Para ello, han desarrollado escudos que las protegen: paredes reforzadas, espinas, aislantes… junto con la capacidad de generar proteínas y metabolitos, productos tóxicos de defensa. A su vez, los microorganismos también son unos buenos estrategas, superan estas barreras al romper las protecciones externas, aprovechan aberturas propias de las plantas o sintetizan compuestos que confunden a las plantas y las hacen más sensibles a las enfermedades, como si de una droga se tratase. Una guerra química continua.
Mi trabajo de fin de máster, realizado en el grupo "Respuesta y Señalización frente al estrés biótico", se centra en identificar metabolitos, compuestos defensivos, contra los microorganismos y depredadores en el tomate, que solo se producen en aquellas plantas que resisten el ataque de estos atacantes pero que no aparecen en las que estresan o mueren. En concreto, estudio la acción de los monoterpenoides hidroxilados que se detectan en tomates que resisten a una infección bacteriana y permiten su supervivencia.
Mi papel es estudiar si estos compuestos tienen alguna función antimicrobiana, antioxidante o si aumentan la expresión de proteínas de defensa. Para ello, he empleado tratamientos exógenos con spray de los monoterpenoides hidroxilados, además de plantas modificadas genéticamente (si, es lo que estás pensando: plantas transgénicas), que sintetizan de forma muy aumentada estos monoterpenoides hidroxilados.
En primer lugar, se estudió si las plantas transgénicas y/o los tratamientos por spray aumentan la resistencia frente a bacterias. Al comprobar que las bacterias crecían menos, empecé a plantear las siguientes preguntas ¿son los monoterpenoides de las plantas los causantes de este comportamiento? ¿cómo tiene lugar este proceso?
Las plantas tienen estomas, una especie de "ventanas", que les permiten intercambiar gases, transpirar etc., pero que también son una puerta de entrada para los patógenos. Los monoterpenoides hidroxilados, permiten el cierre de estas ventanas a tiempo para evitar la entrada de las bacterias y frenar la infección. Además, activan proteínas, relacionadas con la patogénesis, conocidas como PR, que se describen como defensivas ya que solo se acumulan en plantas infectadas y poseen actividades antimicrobianas que afectan a los patógenos.
Y ahora te puedes llegar a plantear….y todo esto…¿Para qué?
El continuo crecimiento de la población mundial hace necesario el aumento de la producción de plantas que se utilizan como alimento, combustible, material de construcción, medicinas… Esta situación puede provocar una grave crisis ecológica. Las plagas y los patógenos son una de las principales causas de la pérdida de cultivos de interés agronómico. Si se logra aumentar la resistencia a las infecciones de tomates y otras especies, se ayudará a incrementar la productividad. Por otra parte, los monoterpenoides hidroxilados se obtienen de las propias plantas de tomate y frente a otros tratamientos, como fertilizantes y pesticidas, son más respetuosos con el medio ambiente y ayudan llevar a cabo una agricultura más sostenible.
Los monoterpenoides se comportan como una especie de vacuna. Preparan a las plantas; inducen sus defensas, cierran sus estomas y las mantienen en un estado de alerta continuo frente a patógenos. De esta forma, podemos conseguir un ejército de plantas preparadas para la batalla.
La entrada LOS TOMATES Y SU ETERNA LUCHA fue escrita en Tomates con genes.
