Fármacos en plantas ¿podríamos llamarlo plantacetamol?

Por J. M. Mulet, el 25 julio, 2022. Categoría(s): Ácido abscísico • Sara Rodríguez ✎ 6

El post de hoy es obra de Sara Rodríguez, alumna de la asignatura de comunicación científica del máster en biotecnología molecular y celular de plantas.

 

¿Crees que los medicamentos son solo necesarios para los seres humanos y animales cuando estamos enfermos? Pues no, ya te adelanto que sorprendentemente para las plantas también existen. En nuestro laboratorio estamos en busca y captura de aquellos fármacos que muestren los mejores resultandos en ambientes donde el agua escasea.

Como se comenta por todos los medios de comunicación, la población mundial está aumentando a gran velocidad, por lo tanto, la producción de alimentos debe incrementar rápidamente para poder saciar nuestras necesidades. Aquí se plantea un gran problema, ya que el cambio climático ha provocado la pérdida de superficie cultivable, es decir, lugares donde antes se podía tener grandes extensiones de cultivos, como los árboles frutales, ya no son fértiles. Uno de los motivos es la falta de agua (sequía) en el suelo debido a la disminución de las lluvias. Cuando esto ocurre las plantas producen una hormona llamada ácido abscísico (ABA) que les ayuda a sobrevivir en estas condiciones, evitando su marchitamiento. Y te preguntaras ¿cómo funciona esta hormona? cuando la planta está en este ambiente saltan las alarmas y comienza su producción. Luego, la hormona es detectada por sus receptores denominados PYR/PYL, y ante esta señal la planta sabe que corre peligro. Para poder responder actúan genes, que funcionan como un manual de instrucciones, indicando a la planta que pasos debe seguir para poder responder evitando la deshidratación o adaptándose a ella, es decir que pueda sobrevivir sin su queridísima agua.

Cultivos que no pudieron afrontar la sequía.

Se ha observado, que la aplicación de ABA en plantas que se encuentran en un entorno sin agua mejora su rendimiento. Sin embargo, no puede utilizarse debido a que existen problemas de producción y tiene un elevado coste. Por este motivo en nuestro laboratorio se están buscando fármacos (compuestos químicos) de bajo coste que sean capaces de engañar a las plantas y que crean que es ABA, pudiendo producir la misma respuesta de supervivencia. Para poder conseguir estos compuestos se comenzó estudiando como es la estructura química del ABA y como esta puede unirse a sus receptores. Con esta información se buscaron moléculas con estructuras similares y se llevó a cabo su producción química en un laboratorio. Actualmente, estamos probando la acción de estos compuestos con diferentes tipos de experimentos, utilizando especies como maíz, tomate y Arabidopsis thaliana, siendo esta última una planta de interés científico usada como modelo en los experimentos.

 

Estructura química de ABA

Primeramente, sabiendo que el ABA hace que las semillas no sean capaces de germinar (comienzo del desarrollo de la planta), se comprobaron cuales de los compuestos de interés actuaban impidiendo su germinación. Esto nos indicó que tienen efectos similares al ABA y, por ende, pueden estar siendo detectados por los mismos receptores. Este reconocimiento debe comprobarse y es por ello por lo que actualmente queremos conocer la capacidad que tienen estas moléculas de unirse a los receptores. Además, la adaptación al bajo contenido de agua es mediada por diferentes genes, así pues, estamos estudiando si estos genes se encuentran presentes en las plantas a las que se les ha administrado los diferentes compuestos. Por lo tanto, si estos genes están presentes podríamos decir que el compuesto produce la misma o incluso una mayor respuesta que el ABA en las plantas.

 

Semillas de Arabidopsis thaliana sin germinar por la aplicación de ABA.

 

Con este proyecto buscamos la obtención de un fármaco super potente que pueda ser aplicado a las plantas para evitar su marchitamiento en condiciones de déficit hídrico. De esta manera, si se le añade alguno de estos compuestos a las plantas que crecen en estos ambientes podrán responder para sobrevivir. Así conseguiremos mayor número de cultivos resistentes que puedan abastecer las necesidades de la población. ¿Te imaginas plantas de tomate que necesiten ser regadas lo mismo que un cactus?



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