La mano y la pelota: As¨ª resisten las plantas la sequ¨ªa

De forma parecida a la adrenalina en los humanos, el acido absc¨ªsico (ABA) es la hormona del estr¨¦s en las plantas, la que circula por ellas y dicta la respuesta a situaciones como la sequ¨ªa. Esto se sab¨ªa, pero no c¨®mo funciona. La clave ha resultado estar en la estructura de una prote¨ªna llamada PYR1 y c¨®mo interact¨²a con la hormona. Es como una mano que recoge una pelota, han hallado cient¨ªficos del Laboratorio Europeo de Biolog¨ªa Molecular (EMBL) en Grenoble, Francia, y del Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (CSIC) en Valencia. El estudio, que se publica en la revista Nature, indica nuevos caminos para aumentar la resistencia de las plantas a la falta de agua.

En condiciones normales, unas prote¨ªnas llamadas PP2C cierran la ruta de ABA, pero cuando una planta est¨¢ sometida a la sequ¨ªa, aumenta la concentraci¨®n de esta hormona del estr¨¦s en sus c¨¦lulas y el bloqueo desaparece, lo que permite que la planta responda a la sequ¨ªa. La respuesta consiste en activar y desactivar determinados genes, de forma que se disparan mecanismos para absorber y almacenar una mayor cantidad de agua, y disminuir la p¨¦rdida de agua. Estudios recientes hab¨ªan se?alado a una familia de 14 prote¨ªnas como posibles intermediarios entre ABA y PP2C, pero el mecanismo segu¨ªa siendo un misterio.

Al estudiar la estructura en tres dimensiones de PYR1, una de estas prote¨ªnas, con cristalograf¨ªa de rayos X, los cient¨ªficos, encabezados por Jos¨¦ Antonio M¨¢rquez, de EMBL, y Pedro Luis Rodr¨ªguez, del CSIC, encontraron que la prote¨ªna tiene forma de mano. Cuando no est¨¢ presente ABA, la mano est¨¢ abierta, pero cuando si est¨¢, ABA se sit¨²a en el hueco de la mano, que se cierra como si cogiera una pelota. Esto permite que la otra mol¨¦cula, PP2C, pueda situarse encima de los dedos cerrados.

De esta forma se confirma que esta familia de prote¨ªnas constituye los receptores m¨¢s importantes de ABA y se muestra c¨®mo empieza el proceso de respuesta al estr¨¦s. Al acoplarse a PYR1, ABA le hace secuestrar mol¨¦culas de PP2C, que as¨ª no est¨¢n disponibles para bloquear la respuesta al estr¨¦s.

"Si las plantas se tratan con ABA antes de se produzca la sequ¨ªa, est¨¢n m¨¢s preparadas y tienen m¨¢s posibilidades de sobrevivir a la falta de agua", explica Rodr¨ªguez. "Hasta ahora el problema era que ABA es muy dif¨ªcil y muy cara de producir", a?ade M¨¢rquez. "Gracias a lo que hemos descubierto a trav¨¦s de la biolog¨ªa estructural, sabemos con qu¨¦ interact¨²a ABA y c¨®mo lo hace, y esto puede ayudar a encontrar otras mol¨¦culas con el mismo efecto pero que puedan ser producidas y aplicadas m¨¢s f¨¢cilmente". El estudio se ha hecho en la planta modelo Arabidopsis thaliana.