Hallan una nueva función en una proteína de las plantas clave para desarrollar cultivos tolerantes a la sequía

Investigadores de la Universidad de Málaga (UMA) y la Universitat Politècnica de València (UPV) han descubierto una nueva función en una proteína de las plantas –la BAG4. En su estudio, demuestran que esta proteína participa en la regulación de la transpiración de la planta, el transporte de potasio en células oclusivas y, por tanto, la apertura de los estomas, los poros situados en la hoja y por donde la planta transpira. Este hallazgo resulta de especial relevancia para el desarrollo de cultivos más resistentes a condiciones de sequía. Su trabajo ha sido publicado en la revista ‘Plant Physiology’.

Los investigadores de la UMA han caracterizado el papel de la proteína BAG4 a partir de mini-electrodos selectivos de potasio.

En el estudio, en el que ha participado también el centro francés BPMP (Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes), los investigadores llevaron a cabo en primer lugar un análisis de proteínas capaces de interaccionar físicamente con el canal que regula la entrada de potasio en las células oclusivas de la planta -llamado KAT1- para posteriormente estudiar cómo esta proteína regulaba la función de KAT1.

“El KAT1 es el responsable de la entrada de potasio en las células oclusivas, lo que incide directamente en la apertura de los estomas y en último término de la transpiración de las plantas. Nuestro objetivo se centró en conocer cómo se regula el transporte de potasio para, en un futuro, poder mejorarlo”, explica Antonella Lacascio, investigadora del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto de la UPV y el CSIC.

Para ello, el equipo de la UPV, la Universidad de Málaga y de BPMP buscó proteínas que interactuaran directamente con el canal KAT1, utilizando como planta modelo Arabidopsis thaliana. “Llevamos a cabo un estudio bioquímico y genético de la proteína BAG4 para evaluar su interacción y efecto sobre el canal. Y del estudio descubrimos que la presencia de esta proteína mejora significativamente el transporte de potasio, favoreciendo su llegada a la membrana plasmática de las plantas”, señala Lynne Yenush, investigadora también del IBMCP (UPV-CSIC).

Una investigadora mostrando una de las placas del estudio.

En concreto, los profesores José Antonio Fernández y Lourdes Rubio, del Departamento de Botánica y Fisiología Vegetal de la Universidad de Málaga, han participado en esta investigación con la caracterización del papel de la proteína BAG4 a partir de mini-electrodos selectivos de potasio. Técnicas electrofisiológicas para la monitorización de gran potencia, en las que su grupo de I+D+i, tal y como aseguran, son referentes naciones, especialmente en células vegetales.

Cultivos más resistentes

Según destacan los investigadores, la identificación de reguladores fisiológicamente relevantes, en este caso, la proteína BAG4, abre la puerta a nuevas estrategias para obtener plantas más resistentes a situaciones de estrés hídrico y menos vulnerables frente a la acción de diferentes patógenos

“Los estomas, además de ser una estructura fundamental para regular la eficiencia en el uso del agua, son también la puerta de entrada de muchos patógenos que afectan a la agricultura. Conocer a nivel molecular cómo se regula el complejo proceso de apertura y cierre de estomas nos puede ayudar a diseñar cultivos resistentes a plagas y a sequías”, afirma José Miguel Mulet, investigador también del IBMCP (UPV-CSIC).