Descubren cómo las plantas se adaptan al estrés ambiental

Investigadores del Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea «La Mayora» (IHSM-CSIC-UMA) han hecho un importante hallazgo en el ámbito de la biología vegetal. Han identificado un mecanismo molecular que permite a las plantas sobrevivir en condiciones de estrés ambiental continuo. Este descubrimiento, publicado en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), se enfoca en las proteínas de tráfico que operan en nanodominios específicos dentro de las células vegetales.

Estos nanodominios, conocidos como sitios de contacto, son diminutas regiones donde la membrana plasmática se aproxima al retículo endoplasmático, una red interna crucial para la función celular. Las proteínas identificadas actúan como puentes entre ambas membranas, facilitando el transporte de moléculas de señalización vitales para que las plantas ajusten su fisiología ante condiciones adversas.

Adaptación ante el cambio climático

Las plantas, en su entorno natural, enfrentan diversos desafíos como cambios bruscos de temperatura, escasez de agua y ataques de patógenos. En un contexto marcado por el cambio climático y la creciente imprevisibilidad ambiental, comprender los mecanismos naturales de resistencia es fundamental para desarrollar cultivos más resilientes. Esto no solo es clave para garantizar la seguridad alimentaria, sino también para proteger ecosistemas y fomentar prácticas agrícolas sostenibles.

Cuando se ven sometidas a estrés, las plantas activan múltiples respuestas adaptativas. Una de estas respuestas incluye la producción de pequeñas moléculas lipídicas en la membrana plasmática. Utilizando técnicas avanzadas como genética, microscopía y análisis lipídico, el estudio revela cómo estas moléculas son transportadas al retículo endoplasmático y luego recicladas hacia la membrana plasmática tras sufrir transformaciones químicas.

El papel crucial del reciclaje molecular

“Estas moléculas son imprescindibles para que la planta se adapte a condiciones climáticas adversas”, señala Miguel A. Botella, investigador principal del estudio. “Por ejemplo, permiten cerrar estomas para conservar agua o ayudar a las raíces a crecer más profundo en busca de humedad”. Sin embargo, advierte que si las condiciones son demasiado desfavorables, estas moléculas pueden agotarse. El mecanismo de reciclaje descubierto es esencial para evitar esta pérdida.

Este trabajo ha sido posible gracias a la colaboración entre varios investigadores del IHSM La Mayora CSIC-UMA y otros centros internacionales como el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC) y el Rothamsted Research en Reino Unido.

“Nuestro trabajo permite comprender cómo estos pequeños nanodominios entre dos membranas diferentes funcionan como autopistas que permiten a la planta reponer la membrana plasmática con moléculas de señalización”, concluye Botella.

IHSM La Mayora – CSIC Comunicación

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