Los investigadores de la Universidad de Tohoku han identificado un tipo de autofagia previamente no caracterizada, durante el cual un proceso autofágico denominado clorofagia elimina los cloroplastos colapsados en las hojas de las plantas. Los resultados podrían conducir a nuevos métodos para controlar el envejecimiento de las plantas.
Los cloroplastos son responsables del CO 2 asimilación como reacciones de fotosíntesis que necesitan energía solar. Como los cloroplastos no pueden usar toda la energía recibida de la luz solar intensa en un día soleado, acumulan fotodaño. La eliminación de compuestos dañados se conoce como un proceso esencial para la supervivencia de las plantas en la naturaleza. Pero cómolos cloroplastos colapsados se eliminan aún no se ha explicado.
La autofagia es el proceso de "autoalimentación" de consumir elementos no deseados en las células de eucariotas como la levadura, los humanos y las plantas. El Dr. Masanori Izumi, del Instituto de Investigación Fronteriza para Ciencias Interdisciplinarias de la Universidad de Tohoku, sospecha que la rotación de cloroplastos dañadospodría lograrse mediante cualquier proceso de autofagia.
"La renovación del cloroplasto también es importante en la producción de cultivos", dice Izumi. "A medida que los cultivos como el arroz o el trigo cambian de verde a dorado antes de la cosecha, se consumen cloroplastos, luego se liberan nutrientes y se reciclan para producir granos como resultado deenvejecimiento. Queremos entender el mecanismo básico general involucrado en la descomposición de los cloroplastos ".
Según el estudio, cuando una planta de berro conocida como Arabidopsis thaliana está expuesto al estrés por luz ultravioleta-B UVB fuerte luz visible o luz solar natural, los cloroplastos se movilizan a la vacuola, un espacio cerrado donde ocurre la digestión en las células vegetales. Este fenómeno no ocurrió en las plantas mutantes que carecen de autofagiamaquinaria, en la que se acumulan cloroplastos dañados que muestran formas anormales.
El equipo también descubrió que las hojas mutantes mueren más fácilmente después de la exposición a los rayos UVB en comparación con las hojas silvestres naturales ". En los mutantes, la producción de una especie reactiva de oxígeno, el peróxido de hidrógeno, fue estimulada después del daño de los rayos UVB. Es probable que se presente clorofagia.ser importante para suprimir la producción de compuestos tóxicos y permitir la supervivencia bajo estrés leve ", explica Izumi.
Los investigadores concluyeron que el proceso de clorofagia sirve para eliminar los cloroplastos colapsados en condiciones de estrés leve. Este hallazgo abre nuevas preguntas biológicas relacionadas con el mecanismo de regulación de la clorofagia, incluida la forma en que los cloroplastos dañados se reconocen y movilizan a la vacuola. El equipo cree quela identificación de genes que regulan específicamente la clorofagia podría ayudar a crear nuevos enfoques para manipular el recambio de cloroplastos durante el envejecimiento de los cultivos.
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Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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