26 de mayo de 2011.
Un equipo de investigadores europeos ha logrado revelar cómo trabaja una familia de proteínas, que hasta ahora seguía siendo un misterio, según un nuevo estudio publicado en la revista Nature.
Mediante el uso de la planta berro de Thale (Arabidopsis thaliana), el equipo fue capaz de demostrar cómo estas proteínas son esenciales para la creación de compartimentos de micro-redes en la raíz de la planta. Esto permite a la planta filtrar los nutrientes del suelo y protegerse de microorganismos peligrosos.
Las proteínas encontradas por los científicos son un grupo de proteínas transmembrana que el equipo llama "CASPs" (banda de Caspary membrana dominio de proteínas), debido a su ubicación en la banda de Caspary, son cinturones de material especializado de la pared celular presente en la endodermis de la raíz que generan una barrera de difusión extracelular.
La principal función de la endodermis de la raíz es la gestión de la absorción de nutrientes y la resistencia al estrés.
El equipo fue capaz de identificar estos CASPs gracias a la técnica de un marcador fluorescente. Encontraron que estas proteínas están codificadas por cinco genes diferentes y desempeñan un papel central en la formación de la banda de Caspary.
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| Endodermis con la banda de Caspari (en Equisetum giganteum ). Wikipedia. |
"Estas estructuras se pueden comparar a las articulaciones que hacen que el espacio en la endodermis de la raíz sea hermético", explica Niko Geldner, uno de los investigadores en el proyecto. 'El CASPs forman una especie de enrejado en el que otras proteínas a continuación, vienen a corregir a fin de formar una secuencia en la que conduce a la creación de un muy eficaz' retén 'en tres dimensiones. Este fascinante descubrimiento nos permitirá entender mejor cómo las raíces son capaces de seleccionar buenos nutrientes y eliminar los malos. En otras palabras, cómo las plantas se alimentan.
Dado que la mayoría de las plantas funcionan a lo largo de líneas relativamente similares, estos resultados tienen implicaciones para la investigación en agricultura sostenible, en términos de cómo el arroz, el maíz, las harinas y hasta las plantas de tomate obtienen su alimento diario.
Los investigadores detrás del proyecto PLANTA-MEMB-TRAFF ("Tráfico en las endomembranas vegetales en la fisiología y el desarrollo») también establecen que las comparaciones actuales entre la levadura y los animales no nos dan una idea fiable y coherente sobre lo que es verdaderamente fundamental o que se derivan de la organización de la membrana eucariótica, la investigación objetiva sobre el tráfico de la membrana vegetal es esencial y puede dar una idea adicional, un tipo divergente de la célula eucariota y permitir una mejor apreciación de la evolución de la organización de la membrana eucariótica.
"En última instancia, la idea sería mejorar la absorción de nutrientes mediante el desarrollo de plantas en las que se necesite menos agua y fertilizantes, desde la perspectiva de un tipo más sostenible de agricultura", afirma Niko Geldner.
Comprender la estructura y función de los compartimentos de las endomembranas es fundamental para comprender el mecanismo del comportamiento de las células eucariotas. Los organismos multi-celulares muestran una creciente complejidad y especialización en sus vías de tráfico de las endomembranas. Las plantas superiores han desarrollado de manera independiente la multi-celularidad y muestran una estructura diferente, pero el sistema de las endomembranas de gran complejidad que regula varios procesos fundamentales, como la composición de la pared celular, la nutrición vegetal o la respuesta inmune.
Los detalles del funcionamiento de las endomembranas vegetales son realmente sólo entendidos ahora y durante mucho tiempo fueron insuficientemente abordados por enfoques basados en la homología, que están intrínsecamente sesgados y limitados a los módulos y vías que se conservan entre los animales/las levaduras y plantas.
Esta investigación es especialmente emotiva, ya que marca un avance significativo en el conocimiento científico. Aunque la primera descripción de la banda de Caspary se hizo hace más de 150 años por el botánico Robert Caspary en 1865, los mecanismos y el funcionamiento interno de sus proteínas ha sido un misterio hasta hoy.
Más información: Roppolo, D., et al. (2011) A novel protein family mediates Casparian strip formation in the endodermi. Nature.
Fuente: Physorg, Nature.
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