El post de hoy es obra de Eduardo del Toro, alumno de la asignatura de comunicación científica del máster en biotecnología molecular y celular de plantas.

A pesar de que la Bioquímica es una asignatura que generalmente no suele gustar y se
hace pesada, no fue ese mi caso. Desde que di Bioquímica en 2 de carrera en mi Grado
en Biología supe que era una de mis áreas favoritas de la biología.
Tanto para la realización de mi TFG como para la de mi TFM, la bioquímica ha estado
bastante presente. Concretamente, la bioquímica vegetal ya que esta nos permite
mediante el estudio de genes y proteínas, entre otras cosas, generar plantas tolerantes a
estreses, porque sí, ¡las plantas también se estresan como nosotros!

 

Actualmente, me encuentro realizando el TFM en el laboratorio de Señalización y
plasticidad vegetal del IBMCP (UPV-CSIC), en el que se estudia principalmente como
las plantas son capaces percibir las señales del medio externo. Mi trabajo,
concretamente, se centra en el estudio de unas pequeñas proteínas llamadas aldo-ceto
reductasas (AKRs), de las cuales, aunque se sabe bastante poco en plantas, parece que
participan en la defensa de las mismas frente a estreses abióticos.
Cuando una planta sufre cualquier tipo de estrés abiótico (exceso o déficit de luz,
sequía, estrés oxidativo, estrés salino…etc) produce especies reactivas de Oxígeno
(ROS) y aldehídos reactivos, entre otras cosas. Concretamente, esos aldehídos reactivos
pueden ser bastante perjudiciales para las plantas ya que estos pueden reaccionar con
proteínas, lípidos…etc, y liarla bastante.
Las AKRs tienen como función principal eliminar los aldehídos reactivos, para ello,
emplean una molécula llamada NADPH para reducirlos a alcoholes, los cuales no son
tóxicos en las células vegetales.
Para poder llevar a cabo este trabajo, he utilizado la planta Marchantia polymorpha, la
cual es una de las primeras plantas que apareció en la tierra. Pertenece al grupo de las
hepáticas (Briofitas) y presenta características intermedias entre las algas verdes y las
plantas superiores (Cormofitas), por lo que es bastante útil para estudios evolutivos.

En un principio, lo primero que se llevó a cabo fue un análisis de la secuencia de
aminoácidos de las AKRs de Marchantia y las de Arabidopsis thaliana (planta modelo
por excelencia), pudiendo ver cuáles eran las AKRs de Marchantia más similares en
cuanto secuencia a las de Arabidopsis. Una vez sabíamos cuáles eran las principales
AKRs de Marchantia, procedimos a cargárnoslas.
Y es que sí, la mejor forma para ver que hace un gen es cargándotelo, así que nosotros
generamos una línea de Marchantia mutante afectada en los 5 genes que producen las
principales AKRs (nada fácil, por cierto). Una vez conseguimos este mutante
analizamos su fenotipo (la pinta que tiene) comparándolo con el de una planta “normal”
y probamos su resistencia frente a diferentes estreses abióticos (estrés térmico por frío y
calor, estrés salino, estrés osmótico y estrés hídrico). Paralelamente a esto, nos
encargamos también de producir las AKRs de Marchantia en bacterias y purificarlas
para después, analizar su actividad enzimática frente a diferentes sustratos que las
plantas producen en condiciones de estrés (MDA, glioxal, metilglioxal y
gliceraldehído).
De esta forma, utilizando un abordaje bioquímico podemos estudiar un grupo de
proteínas de las que se sabía bastante acerca de su función en animales, pero no se sabía
prácticamente nada de su función en plantas. Podemos aprovechar el gran potencial
como enzimas detoxificadoras de las AKRs para utilizarlas como diana biotecnológica
en un futuro.