Científicos de la Universidad Estatal de Oregón han identificado por primera vez una proteína tóxica que puede cruzar la membrana celular de la planta y matar la célula. Se sabe que los virus y bacterias pueden penetrar la barrera de la pared celular y desestabilizar la célula vegetal, pero se ignoraba que una proteína pudiese hacerlo por sí sola.
Futuras investigaciones podrían proveer una nueva herramienta para penetrar en las células vegetales y manipular su comportamiento de alguna forma que sea beneficiosa, como crecer más rápido, resistir enfermedades o aumentar su productividad.
También cabe destacar que el mecanismo biológico descubierto muestra una similitud con las células mamíferas, por lo que los científicos creen haber encontrado una característica conservada durante más de 600 millones de años, cuando plantas y animales divergieron de un antepasado común.
"Éste es un portal en las células vegetales cuya existencia no se conocía", destaca Lynda Ciuffetti, profesora de botánica y patología vegetal en la Universidad Estatal de Oregón. "Se sabe que los virus y bacterias introducen proteínas en las células, pero ésta es una proteína individual que cruza la barrera de la pared celular manteniendo su integridad. Se trata de un avance fundamental en nuestra comprensión de la biología vegetal".
La investigación fue hecha con un hongo patógeno que causa manchas de color marrón en el trigo, una plaga que se encuentra por todo el mundo, y en algunos lugares puede ocasionar pérdidas de hasta el 50 por ciento. Estos hongos producen toxinas múltiples que atacan al trigo, reduciendo su rendimiento y arruinando la semilla.
Imagen de una toxina en células de trigo, y su estructura. ((Foto: Oregon State University))
Hasta ahora, los científicos no sabían exactamente cómo la proteína producida por este hongo causaba la enfermedad, tanto dentro como fuera de la célula vegetal. Nadie había demostrado antes que una proteína podía ingresar dentro de la célula, sin la asistencia de un agente patógeno. Pero en este caso, la proteína atraviesa la membrana celular e interactúa con los cloroplastos, produciendo la muerte celular.
Los autores del estudio creen que este mecanismo probablemente existe en otras células además del trigo, y con otras proteínas. Aunque todavía no permite resolver el problema de la enfermedad del trigo, la investigación ha permitido descubrir una nueva vía en las células vegetales.
El ingreso de proteínas en la célula para afectar a su funcionamiento es común en las células animales. Por ejemplo, es el método utilizado por el virus del SIDA para causar daños. Pero este proceso no se conocía en las células vegetales, que han evolucionado separadamente de los animales durante cientos de millones de años.
