Modificar los mecanismos de defensa más comunes en las plantas por la acumulación de metales
Noccaea caerulescens es una planta capaz de hiperacumular metales pesados, rasgo que parece haber evolucionado en esta especie para defenderse del ataque de patógenos. Esta planta también parece que ha perdido la capacidad de usar los mecanismos de defensa más comunes presentes en la mayoría de plantas, lo que sugiere la existencia de un compromiso evolutivo. Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea TRADEOFF METAL (Trade-offs in immunity in the metal hyperaccumulator Noccaea caerulescens) se propusieron estudiar los procesos implicados en la adquisición del carácter de hiperacumulación de metales pesados y la pérdida de otras caracteres defensivos en N. caerulescens. Para tal fin, el primer paso consistió en identificar de forma individual plantas que exhiben signos de este compromiso evolutivo. Los investigadores expusieron plantas a una concentración alta o baja de zinc y a la presencia o ausencia de un patógeno. Seguidamente, las plantas fueron clasificadas en función de su capacidad para acumular zinc y exhibir respuestas básicas de defensa frente a patógenos como la muerte celular. Estos descubrieron que las plantas expuestas a concentraciones altas de zinc eran más resistentes a patógenos, mientras que aquellas que crecían a concentraciones más bajas de zinc eran más susceptibles. Seguidamente, se seleccionaron aquellas plantas con diferencias reproducibles más fiables para un análisis más detallado. Este análisis incluyó la identificación de genes implicados en el compromiso evolutivo entre la hiperacumulación de metales pesados y los mecanismos de defensa inducibles. La información evolutiva obtenida es de gran utilidad para comprender mejor cómo se adaptan las especies y cómo estas sobreviven en hábitats fragmentados o contaminados tales como los terrenos industriales. Los descubrimientos de TRADEOFF METAL también proporcionaron conocimientos sobre cómo podrían estar relacionadas a nivel molecular las respuestas de las plantas a factores estresantes abióticos y bióticos. En la práctica, este estudio puede proporcionar información útil no solo para estrategias de mejoramiento de cultivos, sino también para los esfuerzos de descontaminación de suelos contaminados con metales pesados mediante la fitorremediación.
Palabras clave
Hiperacumulación de metales pesados, Noccaea caerulescens, patógenos, TRADEOFF METAL, inmunidad