Los científicos pueden haber descubierto una nueva forma de comunicación vegetal

Si alguna vez has vivido en una casa con jardín o trabajado en una plantación, sabes lo complicado que es lidiar con las infestaciones de plantas parásitas, que siempre regresan por más trabajo. Sin embargo, los científicos estadounidenses pueden haber hecho un descubrimiento que les dará a los humanos una ventaja en las "batallas de plantas" de cada día.

Según un nuevo estudio publicado por la revista Science, una planta parásita llamada cuscuta puede no solo "chupar" el material genético de su planta huésped, sino también inyectarle el código de sus propios genes. El invasor estaría enviando fragmentos de su ARN a la otra planta, la forma intermedia de información genética que cierra la brecha entre el ADN y la síntesis de proteínas.

Según los investigadores, esta podría ser solo una forma en que estos organismos intercambian energía. Sin embargo, también presentan una posibilidad mucho más interesante: que esta puede ser una forma de comunicación hasta ahora desconocida entre las plantas.

Un nuevo mundo de posibilidades.

“La forma típica en que las plantas se comunican es a través de elementos químicos liberados a través de sus hojas y raíces. Por lo tanto, descubrir que hay un intercambio de ARN es un concepto nuevo que nunca se ha explorado ”, dice James Westwood, coautor del estudio y fisiólogo de plantas de Virginia Tech.

“Esto es impresionante por varias razones. La primera es que generalmente pensamos que un parásito actuaría como tal. No consideraríamos ver el movimiento genético en el huésped, sino solo el invasor que chupa los nutrientes ”, señala. Además de la novedad de este descubrimiento, el académico afirma que tiene aplicaciones potenciales para la agricultura. Los científicos podrían usar el intercambio de ARN para dar mecanismos de defensa a las plantas invadidas.

En la investigación, el equipo de Westwood secuenciado muestras de tejido de plantas hospedadoras de tomate y cuscús, que invaden varias especies de plantas al enrollarlas y penetrar en su sistema vascular. Su genoma ya se ha secuenciado por completo, por lo que los investigadores pudieron comprar el ARN contenido en las muestras con las secuencias de ADN correspondientes en el genoma.

"Resolvimos todo mediante un proceso de eliminación y separación de secuencias que no eran sustancialmente diferentes de las del genoma completo", dice Westwood. Usando esta técnica, los investigadores determinaron que es probable que miles de series de ARN se intercambien entre el huésped y el parásito durante el proceso de invasión.

Espionaje vegetal

Debido a que los materiales compartidos son en realidad moléculas de información, es posible que el parásito esté utilizando su propio ARN para espiar y piratear todo el sistema de la planta huésped. La información enviada podría, entre otras cosas, suavizar las paredes celulares del invasor, facilitando el establecimiento de más conexiones.

"Lo que podríamos hacer es crear una plantación huésped que produzca secuencias cortas de ARN que funcionen específicamente contra el parásito". Estaríamos ayudando a las plantas a construir sus propios sistemas de defensa ”, explica. Los agricultores ahora usan herbicidas para evitar que la cuscuta ataque a las verduras de tomate, alfalfa y arándano, entre otros; el uso del enfoque genético eliminaría la necesidad de este tipo de elemento químico.

Según la bióloga Neelima Sinha, que no participó en el estudio, la creación de armas genéticas similares se intentó en el pasado utilizando genes individuales. Sin embargo, dice, "el nuevo informe sugiere que con el gran movimiento de ARN, varios procesos parásitos podrían verse afectados por las estrategias de control".

En busca de evidencia

Desafortunadamente, los investigadores aún no han demostrado que el ARN intercambiado se usara como información, por lo que es posible que la teoría ya no exista. Aún así, la naturaleza inherente del ARN lleva a Westwood a creer que es probable que las plantas produzcan proteínas basadas en la información genética de las demás.

En cualquier caso, Westwood y su equipo aún tendrán que demostrar que el ARN intercambiado está siendo codificado por las plantas receptoras antes de que alguien pueda siquiera considerar plantas reproductoras con sistemas de defensa "integrados". El científico dice que la tarea no será fácil, ya que los investigadores tendrán que distinguir las proteínas hechas por el intruso usando su propio código de las que podrían estar creando con la información del huésped.

"Descubrir si una proteína se hizo a partir de ARN que se movió o si simplemente salió de la planta invadida es ciertamente mucho más desafiante [que lo que el equipo ha hecho hasta ahora]", dice Westwood. Un proceso que los científicos intentarán es capturar fragmentos de código mientras todavía se usan para fabricar proteínas.

Entonces, ¿estás listo para una futura generación de superplantas? Deja tu opinión en los comentarios.