Las plantas deben integrar constantemente información sobre la disponibilidad de agua y nutrientes o sobre la presencia de patógenos para producir frutas y semillas para la reproducción, muy utilizadas para el consumo humano. Dada la creciente amenaza de sequías y los requisitos de protección sostenible de las plantas, es importantepara comprender mejor los mecanismos moleculares detrás del procesamiento de la información de las plantas. Hasta ahora, se sabía que diferentes hormonas vegetales desencadenaban vías de señalización molecular que daban lugar a transiciones del desarrollo como la maduración de los frutos o la respuesta a la sequía.el intercambio de información entre ellos funciona exactamente.
Cientos de nuevos puntos de intercambio de información identificados
Un equipo del Instituto de Biología de Redes en Helmholtz Zentrum München con la participación de biólogos de LMU trazó la red de proteínas moleculares de las plantas probando experimentalmente más de 17 millones de pares de proteínas para interacciones físicas utilizando una tubería robótica de última generación combinada con la última bioinformáticamétodos. La red de más de 2.000 interacciones proteicas observadas se analizó utilizando enfoques matemáticos bioinformáticos a partir de estadísticas y teoría de gráficos para encontrar las vías de señalización y los posibles puntos de intercambio de información. De esta manera, los investigadores identificaron cientos de estos puntos que no se conocían antes
La mayoría de las proteínas funcionan en múltiples vías de señalización
Luego, mediante el uso de pruebas genéticas, podrían demostrar que todos los puntos de intercambio de información probados entre proteínas que se creía que funcionaban en rutas de señalización únicas, de hecho, organizan la comunicación entre diferentes rutas ". Esta fue una de las nuevas ideas más sorprendentesde este estudio: La mayoría de las proteínas funcionan en múltiples vías de señalización. Además, en contraste con los análisis de un solo gen, nuestros resultados revelaron el alto grado en que diferentes vías están entrelazadas física y funcionalmente. Creemos que este es un principio fundamental y necesitamosprestarle más atención ", dice la Dra. Melina Altmann, primera autora del estudio.
Plantas a prueba de futuro
El Prof. Pascal Falter-Braun, Director del Instituto de Biología de Red y profesor de LMU agrega: "Esta idea podría abrir nuevas estrategias para el desarrollo biotecnológico o el mejoramiento de plantas para abordar los desafíos del cambio climático en la agricultura. Podríamos ser capacespara redirigir la información en los cultivos de modo que las plantas requieran menos fertilizantes o pesticidas o sean más resistentes a las sequías ".
Financiación y colaboración
El hallazgo se basa en la investigación a largo plazo en el Instituto de Biología de Redes para comprender las redes moleculares en plantas y humanos. El proyecto fue financiado por el DFG a través de SFB924 "Mecanismos moleculares que regulan el rendimiento y la estabilidad del rendimiento en las plantas" y por un consolidador ERCbeca otorgada al Prof. Pascal Falter-Braun. Para este estudio, el grupo colaboró con grupos de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad Técnica de Munich TUM, colegas del Departamento de Ciencias Ambientales del Helmholtz Zentrum München y elUniversidad de Warwick, Reino Unido.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Helmholtz Zentrum München - Centro Alemán de Investigación para la Salud Ambiental . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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