Descubrimiento: interacción molecular en plantas para mejorar el uso del fósforo y la sostenibilidad agrícola

MadridEl fósforo es esencial para el crecimiento de las plantas y participa en procesos como la transferencia de energía y la fotosíntesis. Recientemente, investigadores de K-State, dirigidos por la profesora asociada Kathrin Schrick, realizaron un descubrimiento significativo sobre cómo las plantas detectan y utilizan el fósforo. Encontraron una nueva interacción entre un factor de transcripción específico y un fosfolípido que contiene fósforo. Este fosfolípido se une al factor de transcripción, el cual luego controla la expresión génica. Esta interacción es crucial para la gestión de los niveles de fósforo en las plantas.

El hallazgo revela cómo las plantas detectan los niveles de fósforo en el entorno y ajustan su crecimiento en respuesta. A diferencia de opiniones anteriores que solo veían respuestas físicas generales, este nuevo descubrimiento desvela procesos detallados a nivel molecular. Los puntos importantes son:

• La unión de fosfolípidos regula la expresión génica
• La detección ocurre a través de la capa externa de la planta, la epidermis
• Posibilidad de desarrollar cultivos que aprovechen mejor el fósforo
• Impacto en la resiliencia contra la sequía y el cambio climático

El laboratorio de Schrick está a la vanguardia en demostrar cómo la disponibilidad de fósforo del medio ambiente afecta directamente la regulación genética. Este conocimiento podría tener un impacto significativo en la biotecnología agrícola. Al comprender cómo los fosfolípidos interactúan con los factores de transcripción, los científicos pueden modificar genéticamente estas vías. Esto podría resultar en cultivos que usen el fósforo de manera más eficiente, lo cual es crucial dado que los fertilizantes fosfatados son costosos y dañinos para el medio ambiente.

Esta investigación tiene beneficios más allá del ámbito agrícola. El fósforo es un recurso limitado, por lo que es crucial utilizarlo de manera eficiente para un crecimiento sostenible. Al desarrollar cultivos que aprovechan mejor el fósforo, los agricultores pueden reducir el uso de fertilizantes. Esto no solo disminuye los costos, sino que también reduce el daño ambiental al evitar que el exceso de fósforo llegue a los cuerpos de agua, donde puede causar el crecimiento de algas nocivas.

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Esta investigación fue un esfuerzo conjunto que involucró a estudiantes de licenciatura, doctorado y postdoctorado de varias instituciones. Emplearon métodos avanzados como la espectrometría de masas para verificar la interacción entre proteínas y lípidos. Este enfoque amplio resalta la importancia y la complejidad de estudiar las interacciones moleculares en las plantas.

Estos conocimientos pueden ayudar a desarrollar cultivos más resistentes a adversidades como la sequía y el cambio climático, mejorando la absorción de nutrientes. Comprender los detalles genéticos y moleculares puede conducir a nuevos avances en la ciencia de los cultivos.

El proyecto recibió una cantidad significativa de fondos federales, lo que destaca su relevancia para la seguridad alimentaria nacional y las nuevas biotecnologías. Al explicar cómo las plantas detectan y responden al fósforo a nivel básico, este estudio abre el camino hacia una mejor gestión de cultivos y una agricultura sostenible.