Las plantas no necesitan nariz para oler. La habilidad está en sus genes. Investigadores de la Universidad de Tokio han descubierto los primeros pasos de cómo la información de las moléculas de olor cambia la expresión génica en las plantas. La manipulación de los sistemas de detección de olores de las plantas puede conducir anuevas formas de influir en el comportamiento de la planta.
El descubrimiento es el primero en revelar la base molecular de la detección de olores en las plantas y lleva más de 18 años en proceso.
"Comenzamos este proyecto en 2000. Parte de la dificultad fue diseñar las nuevas herramientas para realizar investigaciones relacionadas con los olores en las plantas", dijo el profesor Kazushige Touhara de la Universidad de Tokio.
Las plantas detectan una clase de moléculas de olor conocidas como compuestos orgánicos volátiles, que son esenciales para muchas estrategias de supervivencia de las plantas, como atraer pájaros y abejas, disuadir a las plagas y reaccionar a las enfermedades en las plantas cercanas. Estos compuestos también dan a los aceites esenciales sus aromas distintivos.
El equipo de Touhara expuso las células de tabaco y las plantas de tabaco de 4 semanas de edad a diferentes compuestos orgánicos volátiles. Descubrieron que las moléculas de olor cambian la expresión génica al unirse a otras moléculas llamadas correpresores transcripcionales que pueden activar o desactivar genes.
En las plantas, las moléculas de olor deben moverse hacia la célula y acumularse antes de que afecten el comportamiento de la planta. En los animales, las moléculas de olor son reconocidas por los receptores en el exterior de las células en la nariz e inmediatamente activan una vía de señalización para reconocer el olor y cambiarcomportamiento.
"Las plantas no pueden escapar, por lo que, por supuesto, reaccionan a los olores más lentamente que los animales. Si las plantas pueden prepararse para el cambio ambiental en el mismo día, probablemente sea lo suficientemente rápido para ellas", dijo Touhara.
La velocidad es innecesaria para las plantas, pero pueden reconocer una variedad mucho mayor de moléculas de olor.
"Los humanos tienen alrededor de 400 receptores de olores. Los elefantes tienen alrededor de 2,000, la mayor cantidad de animales. Pero según la cantidad de genes del factor de transcripción en las plantas, las plantas pueden detectar muchos más olores que los animales", dijo Touhara.
Touhara imagina aplicar estos descubrimientos para influir en la calidad del cultivo o el carácter sin las complicaciones de la edición de genes o el uso de pesticidas. Los agricultores pueden rociar sus campos con un olor asociado con el comportamiento deseado de la planta. Por ejemplo, un olor que provoca que las plantas cambien el saborde sus hojas para disuadir a los insectos.
"Todas las criaturas se comunican con el olor. Hasta ahora, nuestro laboratorio ha estudiado la comunicación dentro de las especies: insecto a insecto, ratón a ratón, humano a humano. Esta comprensión de cómo las plantas se comunican usando el olor abrirá oportunidades para estudiar 'olfatorio'comunicación entre todas las criaturas ", dijo Touhara.
El equipo de investigación de la Universidad de Tokio hizo sus descubrimientos utilizando plantas de tabaco, un organismo modelo común. Esperan que los equipos de investigación de todo el mundo verifiquen pronto el descubrimiento en muchos otros tipos de plantas.
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Materiales proporcionado por Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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