Published On: Mar, Sep 30th, 2014

Descubren una proteína que actúa como sensor de fosfato

Cultivo de Arabidopsis thaliana para el estudio de la genética molecular de plantas. / Ángel Ladra /CNB.

Cultivo de Arabidopsis thaliana para el estudio de la genética molecular de plantas. / Ángel Ladra /CNB.

En colaboración con investigadores del Instituto Max Planck de Colonia y de la Universidad de Zheijang, investigadores del Centro Nacional de Biotecnología CNB han identificado una proteína que actúa como sensor de fosfato en plantas. El estudio se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

El fósforo es un nutriente fundamental para todos los organismos. Las plantas lo toman del suelo en forma de fosfato, “pero al ser muy insoluble comenta Javier Paz-Ares del CNB y autor principal del estudio, en la mayoría de los suelos se encuentra en bajas concentraciones comprometiéndose el rendimiento de las cosechas”.

La identificación de esta proteína, capaz de percibir la disponibilidad de fosfato en plantas y promover la adaptación del crecimiento, desarrollo y metabolismo acorde con dicha disponibilidad, provee de una herramienta biotecnológica para mejorar la eficiencia en la utilización de fosfato por las plantas, y así reducir las necesidades de fertilizantes.

Posteriormente comprobaron que la interacción entre la proteína sensora y el activador sólo tiene lugar cuando las plantas tienen suficiente cantidad de fosfato y que conlleva la inhibición de la respuesta. Es decir, el sistema de respuesta al ayuno de fosfato, más que activarse cuando la planta sufre carencia de fosfato, se inactiva cuando la planta recibe suficiente fosfato.

Este sensor de fosfato de plantas que acaban de descubrir muestra parecido con uno descrito en levaduras, pero “es llamativo que los mecanismos de acción de los sensores de ambos organismos sean muy distintos”, recalca Paz-Ares.

Mientras que en el caso de levaduras, el sensor inhibe a un represor de las respuestas al ayuno cuando el fosfato es escaso, en plantas el sensor inhibe a un activador de las respuestas al ayuno cuando hay suficiente fosfato.

Como se ve, se puede conseguir un mismo efecto –que la respuesta al ayuno de fosfato se produzca sólo cuando no hay fosfato- de dos maneras opuestas. Para Paz-Ares, ahora “queda por entender el porqué de estas diferencias”. Si es que hay un porqué, más allá de que plantas y levaduras son organismos que han divergido hace muchos millones de años.

Referencia bibliográfica: 

Puga MI, Mateos I, Rajulu C, Wang Z, Franco-Zorrilla JM, de Lorenzo L, Irigoyen ML, Masiero S, Bustos R, Rodríguez JF, Leyva A, Rubio V, Sommer H, Paz-Ares J.  SPX1 is a phosphate-dependent inhibitor of PHOSPHATE STARVATION RESPONSE1 in ArabidopsisPNAS. 2014; MS# 2014-04654R.

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