Descubren una aterradora molécula que convierte a las plantas en “zombis”

Un equipo de científicos de Reino Unido ha descubierto una molécula con la capacidad aterradora de detener el ciclo de vida de las plantas y condenarla a desarrollar malformaciones permanentes, un estado que es denominado por los autores como “planta zombi”.

Según el nuevo estudio, publicado en la revista Cell, esta molécula es producida por la bacteria fitoplasma (‘Phytoplasma’).

Desde hace décadas se sabe que las plantas infectadas por fitoplasma sufren alteraciones en su desarrollo, como las “escobas de bruja” que se ven en los árboles, donde un número excesivo de ramas crecen juntas. Estos brotes tupidos son el resultado de que la planta está atrapada en un estado vegetativo, incapaz de reproducirse o envejecer.

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La bacteria también puede causar enfermedades devastadoras en los cultivos, como el amarillo del aster, que provoca importantes pérdidas de rendimiento en cultivos de grano y de hoja, como la lechuga, la zanahoria y los cereales.

No obstante, hasta ahora se desconocía qué mecanismos hacían que las fitoplasmas provoquen tales aberraciones en diversos tipos de plantas.

La reciente investigación del grupo Hogenhout del Centro John Innes y sus colaboradores ha identificado que la culpable es la molécula bacteriana conocida como SAP05, que manipula las plantas al aprovechar parte de la maquinaria celular de estas.

Esta maquinaria, denominada proteasoma, suele descomponer las proteínas que ya no son necesarias dentro de las células vegetales. La SAP05 secuestra este proceso, y hace que las proteínas de las plantas que son importantes para regular su crecimiento y su desarrollo sean arrojadas a un centro de reciclaje molecular.

Sin estas proteínas, el desarrollo de la planta se reprograma para favorecer a la bacteria, lo que desencadena el crecimiento de múltiples brotes y tejidos vegetativos y pone en pausa el envejecimiento de la planta.

Mediante experimentos genéticos y bioquímicos en la planta modelo ‘Arabidopsis thaliana’, el equipo descubrió en detalle cómo actúa la SAP05.

Observaron que se une directamente a las proteínas del desarrollo de la planta y al proteasoma. La unión directa es una forma recién descubierta de degradar las proteínas.

Asimismo, la investigación permitió identificar solo dos aminoácidos (bloques de proteína) en la unidad del proteasoma que son necesarios para interactuar con SAP05.

Este hallazgo ofrece la posibilidad de modificar solo estos dos aminoácidos en los cultivos, por ejemplo mediante tecnologías de edición genética, para proporcionar una resistencia duradera a los fitoplasmas y a los efectos de SAP05.

“Podría ayudar a resolver un problema importante para la producción de alimentos”, dijo en un comunicado la profesora Saskia Hogenhout, autora principal del estudio.

“Destacamos una estrategia prometedora para la ingeniería de plantas con el fin de lograr un nivel de resistencia duradera de los cultivos a los fitoplasmas”, concluyó.

Con información del John Innes Center