Cómo hacen las plantas para defenderse de un heavy metal

Ni en sueños pensaba yo que empezaría esta nueva era del blog publicando entradas en dos días consecutivos, pero hoy me he encontrado esta nota de prensa en la web del Centro Nacional de Biotecnología y no he podido resistirme a reproducirla (con algunas pequeñas ediciones mías). Porque me parece un trabajo muy interesante, y sí, porqué no, por ayudar a difundir el trabajo de unos colegas.

El arsénico es un metaloide, y se suele incluir dentro de los denominados metales pesados (de ahí la gracieta en el título de esta entrada). La presencia de arsénico en la naturaleza debido a las erupciones volcánicas ha sido una de las amenazas más importantes para el desarrollo de la vida en la tierra. Hoy en día el arsénico presente en los suelos puede disolverse en las aguas subterráneas, exponiendo a los organismos a uno de los carcinógenos más potentes que se conocen. De hecho la exposición a arsénico es responsable del mayor envenenamiento masivo que ha sufrido la humanidad en toda su historia.

En plantas, la tolerancia al arsénico es esencial para su supervivencia ya que la forma química más abundante en la tierra (el arseniato) guarda una gran similitud con el fosfato y las plantas lo incorporan fácilmente a sus células a través de los transportadores de fosfato. En el CNB, el grupo dirigido por Antonio Leyva estudia las bases moleculares de los mecanismos de percepción de arsénico en plantas con el fin de identificar y desarrollar plantas que eviten la exposición de este carcinógeno a los seres vivos.

En este trabajo, merecedor de un comentario especial por parte de los editores de la revista Plant Cell, el grupo de Leyva ha descubierto que cuando las plantas detectan el arseniato impiden de forma inmediata su captación mediante la represión y deslocalización del transportador de fosfato. Este sistema está controlado mediante la acción de una proteína represora conocida como WRKY6. 

En colaboración con otros dos grupos del CNB, han podido además descubrir que el arseniato provoca la activación masiva de transposones, unos elementos del ADN móviles capaces de “saltar” de un sitio a otro del genoma en respuesta a estrés y por tanto actuar como agentes mutagénicos. Una activación que también está controlada por el represor WRKY6. 

Estos resultados indican que las plantas poseen un mecanismo de percepción del arseniato que controla la activación de transposones y la incorporación del arseniato. Todo ello proporciona un sistema integrado de tolerancia y de estabilidad genómica.

• Castrillo G, Sánchez-Bermejo E, de Lorenzo L, Crevillén P, Fraile-Escanciano A, Tc M, Mouriz A, Catarecha P, Sobrino-Plata J, Olsson S, Leo Del Puerto Y, Mateos I, Rojo E, Hernández LE, Jarillo JA, Piñeiro M, Paz-Ares J, Leyva A. WRKY6 transcription factor restricts arsenate uptake and transposon activation in Arabidopsis. Plant Cell 2013 Aug 6 tpc.113.114009.

Cultivos transgénicos pueden poner cachas a las malas hierbas

Tras un profundo proceso de meditación de 30 segundos, he decidido hacer un poco de caso a las
campanas que suenan alrededor pidiéndonos a los científicos que hagamos más divulgación. Está claro que la gente necesita y tiene derecho a saber lo que se cuece en la ciencia, tanto porque es una parte de la cultura que debe estar al alcance de todos, como porque en buena parte está pagada con los impuestos de todos. Así que, sin más historias, he decidido hacer breves reseñas en castellano de cosas que me llamen la atención, o de mis propios trabajos, o de lo que sea. Veremos lo que dura esta resurrección del blog reconvertido en cyborg divulgador.

Arroz silvestre mala hierba.
Imagen: Flickr/John B. 

El tema con el que empiezo es polémico: los cultivos modificados genéticamente. Vaya por delante que yo no estoy en contra per se (otra cosa es la industria que los comercializa). Mientras su uso y estudio se base en datos, en sentido común, y en el uso del principio de precaución, a mí no me parece que ninguna tecnología sea intrínsecamente mala.

Hoy voy a reseñar una reseña (valga la redundancia) que leí ayer en Nature sobre un artículo de investigación que acaba de aparecer en la revista New Phytologist. Pongámonos en antecedentes: se sabe que, por polinización cruzada entre especies de plantas parecidas, genes introducidos en cultivos modificados genéticamente pueden pasar a plantas silvestres. Se pensaba que en muchos casos eso no sería un problema para el ambiente, porque las plantas silvestres con el nuevo gen no serían tan competitivas como sus hermanas sin él, se reproducirían a un ritmo menor y desaparecerían antes del ambiente. ¿Por qué? Pongamos un un ejemplo concreto. Supongamos que el gen da resistencia a un determinado herbicida. Si fumigas las plantas silvestres con ese herbicida, las que tengan el gen aguantarán mejor, evidentemente. Pero si no lo haces, esas mismas plantas estarán haciendo un gasto de recursos en producir la resistencia al herbicida, unos recursos que sus hermanas están usando en crecer más fuertes, producir más semillas... ¿lo pilláis, no?

Esa era la teoría. Lo que han descubierto Lu Baorong y sus compañeros de la Universidad de Fudan (Shangai), sin embargo, pone en duda este cuadro. Estudiando precisamente un gen que da resistencia al herbicida Roundup en cultivos de arroz transgénico, han visto que ese gen puede pasar a unas especies de arroz silvestre que son malas hierbas. Bien, hasta ahí no hay nada nuevo. La sorpresa viene cuando, aún sin fumigar con Roundup, las malas hierbas que han adquirido el gen crecen más lozanas, producen más semillas, y son capaces de desplazar del medio a las malas hierbas de toda la vida. Y, encima, son resistentes al herbicida con el que quieres proteger a tu cultivo favorito. No se entiende muy bien porqué aún sin herbicida las malas hierbas con el gen de resistencia están tan cachas, pero la conclusión está clara: ¡cuidadín con los genes que sueltas por ahí!

A nivel de comunicación de la ciencia, yo saco una segunda conclusión. A veces se encuentra uno por ahí a teóricos de la conspiración que aseguran que malos malosos como Monsanto (ojo, lejos de mi defenderlos, no es de eso de lo que estoy hablando aquí) controlan el mundo en la sombra y mueven los hilos para que estudios como el que he reseñado nunca se conozcan. Pues bien, el estudio no sólo ha salido publicado en una  de las revistas más prestigiosas de investigación sobre plantas, sino que se ha hablado de él en sitios que tienen tanto impacto como Nature o Scientific American. Menuda pifia del señor oscuro que domina el mundo, ¿eh?