Un estudio internacional ha identificado una nueva sustancia vegetal clave para la supervivencia de las plantas. Se trata de la hormona dinor-OPDA, que permite a las plantas no vasculares (briófitos) defenderse de sus agresores externos, como patógenos e insectos, entre otros, según informa en una nota de prensa el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que ha liderado la investigación.
El estudio comenzó con la idea de identificar cómo se defienden de sus agresores externos los briófitos (plantas no vasculares, entre las que se encuentran los musgos, por ejemplo). Para el resto de las plantas terrestres (las vasculares) ya se conocía su mecanismo de defensa: se trata de los jasmonatos, un tipo de fitohormonas esenciales para su supervivencia porque les permiten defenderse de distintos tipos de estrés (patógenos, insectos, etc). “La forma activa de esta hormona (jasmonoyl-isoleucina) fue descubierta por nuestro grupo hace unos años en la planta Arabidopsis thaliana”, indica Roberto Solano, investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología y líder del estudio. Sin embargo, esta hormona, que se ha detectado en muchas otras plantas vasculares, no existe en los briófitos (plantas no vasculares), por lo que se desconocía cómo éstos se defendían de sus agresores externos.
Ahora, este estudio ha logrado identificar el mecanismo hormonal de defensa de las plantas briófitas, mediante la planta hepática Marchantia polymorpha. “Las hepáticas son un tipo de briófito que se consideran representantes actuales de las primeras plantas que colonizaron la tierra”, explica Isabel Monte, primera autora del estudio. “Utilizando esta planta hemos demostrado que el sistema de señalización molecular de la hormona jasmonoyl-isoleucina está conservado en briófitos, pero la hormona que activa esta ruta es distinta de la de plantas vasculares”, indica la investigadora.
“Lo más importante del trabajo es que hemos identificado esa nueva hormona como dos isómeros de dinor-OPDA (dinor-cis-OPDA y dinor-iso-OPDA), que serían el equivalente en briófitos del jasmonoyl-isoleucina de plantas vasculares", señala Solano, quien añade que además, también han clarificado su ruta de biosíntesis y de señalización demostrando "los pasos moleculares necesarios para que la hormona active las defensas de la plantas".
El estudio proporciona asimismo otras conclusiones de interés: “Puesto que Marchantia polymorpha se considera un representante actual de las primeras plantas que colonizaron la Tierra, nuestro descubrimiento sugiere que la hormona 'ancestral', es decir, la hormona presente en ese ancestro común a todas las plantas terrestres, era dinor-OPDA; mientras que la jasmonoyl-isoleucina es una invención reciente de las plantas vasculares durante la evolución”, argumenta Solano. “Además, aunque la hormona descubierta existe en plantas vasculares, hasta ahora se había considerado solo un precursor de la hormona jasmonoyl-isoleucina. Nuestro trabajo sugiere que la nueva hormona podría también tener una función hormonal en plantas vasculares, atribuida hasta ahora al jasmonoyl-isoleucina y que queremos caracterizar en próximos trabajos”, detalla.
Por otra parte, este trabajo también confirma que el estudio de organismos muy distantes filogenéticamente, como Marchantia polymorpha, puede facilitar un avance rápido del conocimiento de procesos fundamentales en cualquier planta, concluye el investigador.
El estudio se publica en portada de la revista Nature Chemical Biology.
2018-04-10
Fotografía de un co-receptor de la hormona vegetal descubierta, dinor-OPDA. Imagen: CNB / CSIC.
