Enzima actúa como sensor del estrés oxidativo en el arroz  - UNIMEDIOS: Universidad Nacional de Colombia
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

El dióxido de titanio con cobalto (TiO2:Co) se presenta como una opción innovadora para los dispositivos electrónicos del futuro. Fotos: Unimedios.

Ciencia & Tecnología

septiembre 28 de 2020

Material que revolucionaría la electrónica, una tesis con mucho futuro

El dióxido de titanio con cobalto (TiO2:Co), un material con menor impacto...

Artes & Culturas

septiembre 28 de 2020

UNAL busca consolidar su red cultural en el país

Consolidar una Red Cultural UN que interconecte y mantenga vivo el quehacer...

l paté de cordero es un producto innovador que sustituye los conservantes químicos por el uso del aceite esencial de jengibre. Fotos: Alejandra Castillo.

Desarrollo Rural

septiembre 28 de 2020

Paté de hígado de cordero, rico en hierro y vitaminas

El nuevo producto cárnico, elaborado a partir de hígado de cordero con adición...

Aunque existe liderazgo por parte de los dos países, aún no hay un sistema internacional bipartita influido por estas naciones. Foto: Kim Haughton- Vía ONU.

Política & Sociedad

septiembre 28 de 2020

¿Nueva Guerra Fría?

Aunque la pandemia ha hecho evidentes las diferencias entre Estados Unidos y...

Uno de los objetivos del proyecto es convertirse en una herramienta para que la autoridad ambiental genere alternativas de protección del suelo. Fotos: Proyecto interinstitucional UNAL Palmira-CVC.

Desarrollo Rural

septiembre 28 de 2020

Suelos del Valle, con óptimas condiciones físicas y químicas

En el primer estudio realizado en la zona plana y el piedemonte del Valle del...

La confianza y el respaldo son algunos de los valores a los que las entidades financieras apelan para presionar hacia el endeudamiento. Fotos: archivo Unimedios.

Economía & Organizaciones

septiembre 28 de 2020

Banca acude a las emociones para presionar endeudamientos

Los bancos y otras entidades financieras apelan a las emociones y a un...

Por su gran valor nutritivo y otros aspectos, el aguacate Hass es muy importante para los investigadores.

Desarrollo Rural

septiembre 28 de 2020

Floración da señales para mejorar rendimiento de aguacate Hass

Conocer los estados biológicos que se dan en secuencia en estas plantas, como...

Educación

septiembre 26 de 2020

Buenas noticias en tiempos de pandemia

En estos momentos difíciles del país, azotado una vez más por una oleada de...

La geografía abarca los aspectos humanos y físicos que caracterizan un territorio. Fotos: Unimedios.

Educación

septiembre 25 de 2020

Geógrafas rescatan historias no contadas

Tanto las problemáticas de territorios olvidados por el Estado como la academia...

El libro Los superhéroes, la verdadera historia de los superhéroes tres en uno, está disponible en Editorial UN. Foto: Foto: Editorial UN.

Artes & Culturas

septiembre 25 de 2020

Superhéroes, de la fama al olvido

Logran superar obstáculos y realizar un trabajo que parece honrado, pero cuando...