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miércoles, 26 de septiembre de 2012

CUANDO EL CONTENIDO DE FÓSFORO DEL SUELO NO ES SUFICIENTE: SE DESCRIBE UN NUEVO TRANSPORTADOR EN LAS CÉLULAS DE LAS RAÍCES DE LAS PLANTAS.


15 de Mayo de 2012.
Las plantas no pueden sobrevivir sin fósforo. Forma la columna vertebral de muchas moléculas cruciales (como el ADN) y es un jugador clave en las reacciones de transferencia de energía. La baja disponibilidad de fósforo es un gran estrés ambiental para las plantas y puede conducir a grandes pérdidas en la producción agrícola. Pero las plantas no pueden producir su propio fósforo, obtienen todo lo que necesitan en la interfase suelo-raíz, en forma de fosfato inorgánico (Pi), así que una forma de maximizar la cantidad de fósforo en la planta es aumentar la toma de Pi por células de la raíz.
Paula Duque y su equipo de investigación del Instituto Gulbenkian de Ciência (Lisboa) han identificado a un nuevo transportador de Pi en las células de la raíz de la planta de mostaza, Arabidopsis thaliana, que actúa, sobre todo, cuando Pi es escaso. Sus hallazgos, publicados en línea en la revista New Phytologist, da una idea de cómo los sistemas de transporte de fosfato pueden ser manipulados en las plantas para contrarrestar situaciones de estrés y, por tanto, potencialmente, conducir a la mejora del rendimiento de los cultivos.
When the soil holds not enough phosphorus
Esta es una imagen, obtenida por microscopía confocal, de una raíz tipo de mostaza de planta Arabidopsis thaliana, que muestra (en verde) la localización del transportador de fosfato recién identificado, en las membranas (contornos) de las células de la raíz. Crédito: Estelle Remy, Instituto Gulbenkian de Ciência, Portugal, 2012.
El transportador con el que trabajan los investigadores del CIG es una proteína situada en las membranas de las células de la raíz, que es coherente con el papel que juega en la absorción de fósforo del suelo. Mostrar su ubicación en la planta fue el primer paso en un estudio detallado de cuándo y cómo actua los transportadores. Los investigadores procedieron a aislar dos mutantes de Arabidopsis thaliana, los cuales son incapaces de producir el transportador. Encontraron que, aunque los mutantes y las plantas de tipo silvestre crecen igualmente bien en presencia de cantidades estándar de Pi, las cosas se ven muy diferentes cuando escasea el Pi: las plantas mutantes (que no tiene un transportador funcional) muestran pequeñas plantulas, raíces primarias más pequeñas y raíces secundarias superdesarrolladas, rasgos característicos de las plantas que sufren de privación de fósforo.
Estelle Remy, describe los experimentos, "Los efectos fueron invertidos por completo cuando re-introducimos el gen "corregido' del transportador en las plantas mutantes. Este es un fuerte indicio de que se trata efectivamente de la falta del transportador que subyace para el aumento de la sensibilidad a el Pi bajo. Además, al forzar a las plantas para producir más del transportador de lo normal, las hizo más tolerante a el Pi bajo -.. que apoya aún más el papel en la absorción de fósforo en estas condiciones"

Dice Paula Duque: "En colaboración con el grupo de Isabel -Correia en el Instituto Superior Técnico, se utilizaron células de levadura que llevan el transportador a la planta para demostrar que este transportador se une químicamente con avidez al Pi. Así pues, estamos seguros de lo que hemos demostrado, sin lugar a dudas, que el Pht1, 9 interviene con el transportador en la toma de Pi cuando Arabidopsis experimenta hambre de fósforo. Su papel en las plantas tiene perfecto sentido: sabemos que las plantas responden a el Pi limitado por el encendido y / o apagado de una serie de genes que conducen, en última instancia, a una distribución equilibrada de fósforo en la planta. Uno de los procedimientos implica la activación de la producción del transportador de la membrana. Ahora sabemos que Pht1:. 9 (nuestro transportador) es uno de ellos, por lo que es un objetivo potencial para la manipulación de cultivos que pueden estar bajo estrés ambiental debido a la disponibilidad de fósforo bajo". 
Fuente: Instituto Gulbenkian de Ciencia.