El hierro es esencial para el crecimiento de las plantas, pero los suelos pueden volverse tóxicos cuando hay cantidades excesivas de hierro. Los niveles elevados de hierro en el suelo causan daños celulares directos en plantas como el arroz. El exceso de hierro daña las grasas y las proteínas y disminuye la capacidad de crecimiento de las raíces. Sin embargo, algunas plantas tienen una tolerancia inherente a los altos niveles de hierro.
En las últimas dos décadas, los científicos de plantas han intentado descubrir los genes responsables de la tolerancia al hierro. Sin embargo, ha sido una tarea complicada hasta hace poco, cuando los científicos del Instituto Salk de Estudios Biológicos, en Estados Unidos, encontraron un gen llamado GSNOR, un importante regulador genético de la tolerancia al hierro.
Los científicos probaron varias cepas de Arabidopsis para observar si había una variación natural en la resistencia al hierro. Algunas de las plantas mostraron tolerancia a la toxicidad del hierro, por lo que los investigadores utilizaron estudios de asociación de todo el genoma (GWAS) para localizar el gen responsable.
Sus análisis identificaron el gen GSNOR como la clave para permitir que las plantas y raíces crezcan en ambientes pesados de hierro. Los investigadores descubrieron que las plantas (Arabidopsis thaliana) con el gen funcional (dejaron tres plántulas) crecen mejor con altos niveles de hierro que las plantas sin el gen GSNOR funcional (tres plántulas correctas).
Los investigadores también encontraron que la tolerancia al hierro está relacionada con las actividades del óxido nítrico, una molécula gaseosa que desempeña un papel en la respuesta de las plantas al estrés. Los altos niveles de óxido nítrico inducen el estrés celular y deterioran la tolerancia de las raíces de las plantas a los niveles elevados de hierro. Observaron que esto ocurrió cuando las plantas no tenían un gen GSNOR funcional y concluyeron que GSNOR probablemente juega un papel central en el metabolismo del óxido nítrico y regula la capacidad de las plantas para responder al estrés y daño celular.
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