Poroto, con sello platense: estudio para fortalecer su crecimiento

El mejoramiento vegetal es una técnica que, mediante distintos procedimientos de variada complejidad, persigue el objetivo de optimizar la productividad de una especie, potenciando sus cualidades más valoradas, aumentando su resistencia a plagas y a factores climáticos extremos, e incrementando su eficacia en la utilización de recursos. Algunas de estas prácticas puede desarrollarse de manera casera, mediante el cruzamiento manual de los ejemplares más vigorosos para obtener semillas de calidad superior, como a través de sofisticados métodos de la biotecnología que exploran posibilidades cada vez más retadoras. Esto es lo que recientemente logró un equipo de investigadores platenses para mejorar el cultivo de porotos, una planta leguminosa cuyo producto nuestro país exporta regularmente.

Así, un equipo de investigación del Instituto de Biotecnología y Biología Molecular (IBBM, CONICET-UNLP), logró identificar pequeños ARN –moléculas que transportan información genética– capaces de modular el establecimiento y la eficiencia de la simbiosis entre la planta de poroto negro (Phaseolusvulgaris) y bacterias fijadoras de nitrógeno, una novedad científica que fue publicada en la prestigiosa revista científica internacional “New Phytologist”.

Según explican los investigadores, la secuenciación masiva de ácido ribonucleico (ARN), es una herramienta que permite saber qué genes se activan en distintos tipos de células, en qué ocasiones y de qué manera lo hacen.

“Los ARNs - señala Flavio Blanco, investigador del CONICET en el IBBM y uno de los autores del trabajo - han surgido en los últimos años como reguladores clave de la expresión o activación génica que controla múltiples procesos. Conocer cuáles intervienen en cada caso permite desarrollar estrategias de mejoramiento, como por ejemplo la aplicación exógena, es decir desde afuera, de ARNs directamente sobre las plantas, que ha permitido superar la resistencia de ciertos grupos a otras tecnologías, como la modificación genética”.

Los investigadores locales centraron su estudio en el establecimiento de la simbiosis fijadora de nitrógeno, un proceso que ocurre en plantas leguminosas cuando se enfrentan a condiciones de baja disponibilidad de este compuesto químico en el suelo.

Como toda simbiosis, se trata de una asociación íntima de organismos de especies diferentes en la que ambas se benefician mutuamente, ya que durante el proceso, la bacteria infecta la raíz de la planta y es alojada dentro de un órgano especializado en la fijación de nitrógeno denominado nódulo.

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“Este mecanismo - describe Eugenia Zanetti, también investigadora del CONICET en el IBBM y otra de las autoras del estudio - le permite a la leguminosa obtener una fuente de nitrógeno que pueda ser incorporada en proteínas y ácidos nucleicos, la cual es crucial para su desarrollo y crecimiento. A su vez, la bacteria se ve favorecida y sobrevive gracias al carbono proveniente de los productos fotosintéticos sintetizados por el vegetal”.

LA APLICACIÓN EN EL POROTO NEGRO

Según señalan los especialistas, el poroto negro es capaz de seleccionar y alojar preferentemente aquellas bacterias que son más eficientes en la formación de nódulos, aumentado así la producción de masa de la planta.

Es así que en el estudio platense, los expertos lograron identificar un pequeño ARN que responde específicamente frente a estas bacterias, al que denominaron “miR5924”, ya que la mayoría de los nódulos son ocupados sólo por dichos microorganismos simbióticos.

“Nuestra investigación – apunta Zanetti - demostró que, si las plantas producen altas cantidades de este ARN, los nódulos pueden ser infectados promiscuamente, es decir, en simultáneo por dos bacterias diferentes, independientemente de si son más o menos eficientes en la formación de nódulos”.

“Las leguminosas – complementa a su vez el investigador Flavio Blanco - distinguen las bacterias benéficas de las patógenas o perjudiciales, y este reconocimiento involucra señales específicas presentes o producidas por las bacterias, disparando una supresión local o parcial de la defensa que permite la entrada de los organismos benéficos. Más específicamente, la planta de poroto tiene la capacidad de diferenciar las cepas bacterianas que fijan nitrógeno de forma más eficiente, y es allí donde ciertos ARNs pequeños modularían la respuesta de defensa permitiendo a estas bacterias acceder a las raíces para comenzar la simbiosis”.