Las inundaciones se han convertido en una preocupación mundial, poniendo la seguridad alimentaria en riesgo debido a que el agua acaba con los cultivos. Los investigadores están cada vez más cerca de identificar los procesos moleculares que subyacen a cómo las inundaciones privan a las plantas de oxígeno y cómo diseñar cultivos más resistentes que puedan superarlas.
“La hipoxia es un estrés abiótico de las plantas causado a menudo por inundaciones“, ha explicado el primer autor del artículo, Keita Tamura. La hipoxia es una condición en la que las plantas se ven privadas de oxígeno debido a la sobresaturación. El equipo de la Escuela de Graduados de Ciencias Integradas para la Vida de la Universidad de Hiroshima ha descubierto varios genes comunes y sus mecanismos relacionados en el arroz (Oryza sativa) y el berro thale (Arabidopsis thaliana).
Los investigadores se centraron en el arroz y el berro thale ya que la genética de las dos plantas se ha estudiado exhaustivamente y ha proporcionado una gran cantidad de datos. El equipo de investigación identificó 29 pares de datos de secuenciación de ARN para el berro thale y 26 pares para las plantas de arroz, tanto en estado de oxígeno normal como privado de oxígeno de los conjuntos de datos disponibles.
“Al analizar los datos de secuenciación de ARN de los tratamientos de hipoxia en el berro y el arroz thale, identificamos 40 y 19 genes comúnmente regulados al alza y a la baja en ambas especies”, dijo el autor correspondiente Hidesama Bono. Según Bono, esta regulación ascendente común significa que estas maquinarias moleculares se volvieron más activas durante la privación de oxígeno, lo que indica sus responsabilidades específicas para la respuesta de la planta.
Bono y Tamura compararon los resultados de su estudio con un metanálisis similar de hipoxia en muestras de tejido y células humanas. Descubrieron que dos de los genes comúnmente regulados al alza en el arroz y el berro thale estaban regulados a la baja en sus contrapartes humanas. “Nuestro metanálisis sugiere distintos mecanismos moleculares bajo hipoxia en plantas y animales”, dijo Bono.
“Se espera que los genes candidatos identificados en este estudio aclaren nuevos mecanismos moleculares de las respuestas a la hipoxia en las plantas. En última instancia, planeamos manipular uno de los genes candidatos a través de la tecnología de edición del genoma para crear plantas tolerantes a las inundaciones”. Más información en la Universidad de Hiroshima. Los resultados del estudio se han publicado en Life.
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