Ciencia España , Salamanca, Martes, 20 de julio de 2010 a las 17:49

Estudian la influencia de un gas de efecto invernadero en el desarrollo de las plantas

Investigadores de Salamanca analizan los efectos del óxido nítrico para encontrar plantas resistentes ante el hipotético aumento de este gas en la atmósfera

José Pichel Andrés/DICYT Científicos del Centro Hispanoluso de Investigaciones Agrarias (Ciale) estudian la influencia del óxido nítrico (NO) en el desarrollo y crecimiento de las plantas. Este gas tóxico de la atmósfera es uno de los componentes del efecto invernadero responsable del calentamiento global, ya que se libera, por ejemplo, con la quema de combustibles fósiles. Encontrar plantas resistentes a este gas tóxico podría tener un claro beneficio biotecnológico en el futuro, si sigue aumentando la contaminación en el planeta, así que éste es el principal propósito de la investigación. 

 

"El proyecto busca plantas resistentes a este regulador del crecimiento y del desarrollo que es el óxido nítrico", declara a DiCYT Óscar Lorenzo, investigador del Ciale y de la Universidad de Salamanca. Este gas tiene un papel muy destacado en todos los seres vivos, incluso en humanos tiene un papel muy importante en procesos del sistema nervioso o de regulación de respuestas a estrés. Como curiosidad, el óxido nítrico es un componente importante de la Viagra, puesto que afecta al aparato vasodilatador. "En plantas, se sabe mucho acerca de su papel en la respuesta a estrés en la planta, sea ambiental o biótico, causado por patógenos, pero no se conocían muy bien los efectos sobre el crecimiento y desarrollo de los vegetales", apunta el investigador.

 

Por eso, lo que se propone estudiar su grupo es, precisamente, este último aspecto con el apoyo de la Junta de Castilla y León. "En el laboratorio mimetizamos las condiciones extremas de una concentración muy elevada de óxido nítrico en la planta modelo llamada Arabidopsis thaliana", explica. La meta es encontrar líneas resistentes a ese estrés a través del análisis de los genes. "La búsqueda se encamina a la relación que existe entre el óxido nítrico como regulador del crecimiento y los otros reguladores endógenos del crecimiento vegetal, que son las hormonas. El saber cómo interacciona el óxido nítrico con las hormonas vegetales es un punto clave en el entendimiento de la regulación del crecimiento y desarrollo vegetal", comenta Óscar Lorenzo.

 

De hecho, los científicos del Ciale tienen evidencias de que el NO afecta a genes y proteínas que componen las rutas de señalización hormonal y los utiliza para modificar el crecimiento y el desarrollo de la planta. "El exceso de óxido nítrico provoca un cambio en el estrés oxidativo del vegetal, porque es un agente oxidante importante y, a través de modificaciones en las proteínas diana, altera el crecimiento y desarrollo", indica. Así, cuando hay un exceso de este gas, se acorta la raíz y se dificulta el crecimiento en oscuridad (plantas a las que no les llega la luz por estar tapadas por otras, por ejemplo). El hecho es que el NO impide que las células crezcan, ya que afecta al ciclo celular y lo hace alterando los niveles hormonales o los niveles en proteínas de las rutas hormonales.

 

Además, afecta a otros aspectos como la floración o la apertura de estomas, "pero nosotros nos centramos en los primeros momentos del desarrollo del vegetal, en la germinación de semillas, en el desarrollo de la raíz para desarrollar nutrientes o el tallo, para alcanzar la luz", indica el investigador.

 

Los científicos ya trabajan con plantas que tienen mayores o menores niveles de NO endógeno, al margen de lo que se le suministre desde fuera. "Esto nos sirve para saber si el efecto que vemos es debido a este gas o a otro efecto secundario", asegura, ya que "hay plantas que tiene muy bajos niveles de NO porque están alteradas las rutas biosintéticas en el vegetal y otras que tienen niveles altísimos, algo que podemos detectar por distintas herramientas moleculares".

 

Endógeno y exógeno

 

El exceso de óxido nítrico exógeno y endógeno parecen provocar los mismos efectos. También cuando es al contrario, las plantas que tienen un nivel bajo se pueden comparar a las que de los experimentos en los que se reduce el NO del aire. Pero una vez conocido esto, "nosotros vamos un paso más allá, queremos encontrar plantas que resistan al exceso de NO o que sean hipersensibles, porque el punto de vista contrario también ayuda a identificar un gen o una proteína clave del proceso", apunta Óscar Lorenzo.

 

La claves es hallar genes o proteínas diana, que puedan verse modificados, es decir, que presenten una cantidad alta o que se degraden o se ubiquen donde no les corresponde cuando hay alteraciones en los niveles normales de este gas.

 

El objetivo a largo plazo es hallar genes potencialmente relacionados con el óxido nítrico que permitan a la planta resistir a ese estrés y poderlos transferir a especies de interés agrobiotecnológico, como el tomate. Así, "veríamos si el tomate en el campo es capaz de resistir ante la condición hipotética de que el cambio climático afecte mucho al crecimiento y desarrollo de los vegetales, de manera que podríamos desarrollar variedades que resistan al efecto tóxico del NO y otros gases de efecto invernadero", señala el científico.