Escudo de la República de Colombia

Desarrollo Rural

Enzima actúa como sensor del estrés oxidativo en el arroz

Al interactuar con otras proteínas, la enzima Glutation Peroxidasa (GPX) degrada los radicales libres y contrarresta los efectos nocivos del estrés oxidativo en las plantas de arroz.

Palmira, 12 de octubre de 2018Agencia de Noticias UN-

Las plantas en las que se silenció el gen productor de la enzima mostraban un 62 % menos de generación de materia seca. Fotos: Pedro Velásquez.

También presentaban un 52 % menos de producción de semillas.

En total se cultivaron 18 plantas transgénicas.

Durante dos años se realizó una caracterización de la evolución de las plantas.

“Superexpresando” las enzimas en las plantas se mejoraría su respuesta al estrés oxidativo para combatir mejor las condiciones climáticas adversas.

Este hallazgo del estudiante Pedro Alexander Velásquez, candidato a magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira, permitiría avanzar hacia la “superexpresión” de dicha enzima, es decir más copias de esta en las plantas para hacerlas más resistentes a condiciones ambientales adversas como las provocadas por el cambio climático. 

Cuando un ser vivo se encuentra en condiciones desfavorables como poca disponibilidad de agua, periodos prolongados en temperaturas extremas o escasez de nutrientes, en el interior de las células se empiezan a incrementar concentraciones de radicales libres –átomos que, por tener un electrón sin par, son muy reactivos–. El aumento de estas moléculas conduce al estrés oxidativo, que es el responsable de deteriorar los componentes celulares de los organismos vivos y causar múltiples enfermedades. 

“El oxígeno da vida, pero también la quita; la da porque lo necesitamos para vivir y la quita porque el proceso de respiración genera radicales libres extremadamente tóxicos para las células. Las plantas llevan más de 2,7 millones de años mejorando la manera de combatir esto y nosotros investigamos cómo lo hacen”, afirma el estudiante de maestría. 

Durante el estudio se encontró que las plantas en las que se silenció o “desactivó” el gen encargado de la producción de GPX presentaban un 62 % menos de producción de materia seca total y 52 % menos en producción de semillas, como consecuencia de la pérdida de control del sistema de defensa antioxidante. 

“Sin Glutation Peroxidasa, la planta no sabe que está sufriendo estrés oxidativo, entonces las otras enzimas antioxidantes tampoco actúan y se ven reducciones severas de materia seca y rendimiento”, precisa el investigador. 

Silenciando genes 

Si se quiere saber qué función cumple un gen, primero es necesario silenciarlo, es decir llevarlo a su mínima expresión dentro de un organismo. Para ello se realizó una transformación genética en laboratorio, y el resultado obtenido fueron plantas transgénicas de arroz con genes GPX silenciados. 

En el proceso se silenció el gen productor de la enzima y se introdujo uno que aportara resistencia al antibiótico higromicina. Este último gen es necesario para identificar después las plantas transformadas. 

Para verificar que se hubiera concretado tal transformación en los ejemplares que se iban a estudiar, se germinaron las semillas de las plantas en un medio de cultivo con higromicina. “De esa forma las plantas transformadas genéticamente sobrevivieron”, cuenta el experto. 

Las plantas transgénicas fueron desarrolladas y entregadas por la doctora Marcia Margis-Pinheiro, de la Universidad Federal de Río Grande del Sur, en Porto Alegre, Brasil. 

La enzima se puede alojar en diferentes partes de la célula vegetal, como los cloroplastos, las mitocondrias o el citoplasma. En la investigación se evaluaron plantas que, después de la modificación, tenían ausencia de dos tipos de GPX en las mitocondrias: GPX1 y GPX3. En total se cultivaron 18 plantas transgénicas, nueve para cada tipo de GPX. Como plantas de control para la comparación se evaluaron tres que no habían sido intervenidas. 

Durante dos años se caracterizó la evolución de las plantas a través de mediciones morfológicas, fisiológicas y bioquímicas. “Entre otros resultados, se encontró que la enzima GPX3 es esencial en las primeras etapas de crecimiento. En una de las líneas que evaluamos, las plantas murieron en las primeras etapas de crecimiento. También sabemos que cuando no se cuenta con la enzima en los cloroplastos, la planta siempre muere”, asegura. 

Según afirma, el siguiente paso tras este hallazgo es lograr, mediante técnicas de ingeniería genética, la “superexpresión” de GPX. “Esperaríamos una respuesta más rápida de las plantas al estrés oxidativo para que puedan combatir mejor las condiciones climáticas adversas que, según expertos, serán más frecuentes en los próximos años”, plantea.

(Por: Fin/FHP/MLA/LOF
)
N.° 399

Otras noticias

Claire es una aplicación diseñada para hombres y mujeres entre los 18 y 30 años de edad. Fotos: Ricardo González – Unimedios.

Ciencia & Tecnología

diciembre 11 de 2018

Asesor virtual le ayuda a elegir su vestuario

En cuestión de segundos, la aplicación Claire, que se podrá instalar...

La Maestría se destaca por la calidad de sus investigaciones.

Educación

diciembre 11 de 2018

Maestría en Automatización Industrial avanza hacia su primera acreditación

Los evaluadores del Consejo Nacional de Acreditación (CNA) destacan la calidad...

El equipo de trabajo de la primera fase está integrado por las universidades Nacional, Sergio Arboleda y Columbia Británica. Fotos: archivo particular

Ciencia & Tecnología

diciembre 11 de 2018

Colombia abona terreno para telescopio solar robótico

La medición de la calidad del cielo en los municipios de Villa de Leyva...

La U.N. entre las mejores IES en producción científica.

Educación

diciembre 10 de 2018

La U.N. registra la mayor producción científica del país

Con más de 1.600 artículos científicos publicados y 585 grupos de investigación...

“Una revolución que aún no ha sido” es el nombre de la exposición temporal que ocupa los distintos espacios de la Casa Museo Gaitán. Fotos: Yesid Villamizar, Centro de Divulgación y Medios

Artes & Culturas

diciembre 10 de 2018

“Una revolución que aún no ha sido” se instaló en la Casa Gaitán

Esta exposición visual temporal, que rescata del olvido la historia de la...

Muchos de los logros del mejoramiento genético de las plantas se pierden cuando el material se contamina. Fotos: Lenin Rodríguez

Desarrollo Rural

diciembre 10 de 2018

Identifican variedades de arroz genéticamente impuras

Al evaluar los cambios agronómicos y moleculares que sufrieron 14 variedades de...

Francoise Melissa Berdugo Lattke es egresada del Conservatorio de Música de la U.N. Fotos: Francoise Melissa Berdugo.

Artes & Culturas

diciembre 10 de 2018

Egresada de la U.N. becada por la Royal Academy of Music de Londres

Durante dos años, la cantante lírica Francoise Melissa Berdugo Lattke tendrá la...

Metabolitos de cianobacterias recolectadas en Providencia y Santa Catalina inhibirían el crecimiento de células cancerígenas. Fotos: Nicolás Bojacá – Unimedios.

Salud

diciembre 10 de 2018

Algas del Caribe colombiano inhibirían avance del cáncer

Cianobacterias recolectadas en las islas de Providencia y Santa Catalina,...

Los reincorporados presentaron su proyecto de agroemprendimiento ante la comunidad y las autoridades locales.

Economía & Organizaciones

diciembre 10 de 2018

Reincorporados de Riosucio crean emprendimiento agroindustrial

Veinticinco familias reincorporadas, provenientes del Alto Occidente de Caldas,...

Artes & Culturas

diciembre 10 de 2018

Caldas, ideólogo y líder de la geografía

La exposición “Ojos en el cielo, pies en la Tierra: Mapas, libros e...