Investigadores de la Universidad de Hiroshima están cada vez más cerca de descubrir los procesos moleculares detrás de cómo las inundaciones privan de oxígeno a las plantas. Esto ayudará a crear cultivos más tolerantes a las inundaciones. portal Phys.org.
Según el Banco Mundial, las inundaciones son un riesgo global que amenaza la vida y la propiedad de miles de millones de personas. Incluso más personas corren el riesgo de morir de hambre como resultado de las inundaciones: el agua puede inundar los cultivos. Los investigadores ahora están más cerca de identificar procesos molecularessubyacente de cómo las inundaciones privan a las plantas de oxígeno. Esto ayudará a crear cultivos más resistentes.
Con metanálisis, que implica volver a analizar datos de otros estudios en general, un equipo de la Escuela de Graduados de Ciencias de la Vida Integradas de la Universidad de Hiroshima encontró varios genes y mecanismos relacionados en arroz (Oryza sativa) y Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Los científicos publicaron los resultados de su investigación en la revista Vida.
“La hipoxia es un estrés abiótico para las plantas, a menudo causado por inundaciones”, dijo el coautor del estudio, Keita Tamura, refiriéndose a la falta de oxígeno causada por la sobresaturación. “Aunque se ha investigado mucho en el pasado, pensamos que los secretos ocultos mecanismos biológicos se puede descubrir mediante el análisis de múltiples estudios utilizando un metanálisis de datos disponibles públicamente”.
El equipo se centró en el arroz y el berro, ya que la genética de ambas especies se había estudiado exhaustivamente con anterioridad. Según Tamura, el arroz también se considera uno de los cultivos más importantes del mundo, sirviendo como el principal producto alimenticio para más de cuatro mil millones de personas, según el Grupo Asesor para la Investigación Agrícola Internacional, por lo que entender cómo evitar que una planta reaccione a hipoxia, Es crucial.
Los investigadores identificaron 29 pares de datos de secuenciación de ARN para Arabidopsis y 26 pares para arroz en condiciones normales y deficientes de oxígeno de los conjuntos de datos disponibles. Según el profesor Hidemasa Bono, la secuenciación del ARN consiste en descifrar el plano genético de un sujeto en un punto determinado, lo que significa que los datos se pueden utilizar para estudiar qué genes causaron qué cambios.
“Al analizar los datos de secuenciación de ARN, identificamos 40 y 19 genes regulados al alza y a la baja en ambas especies”, dijo Bono. "Entre ellos, algunos factores de transcripción WRKY y cinamato-4-hidroxilasa, cuyo papel en la respuesta a la hipoxia aún se desconoce, generalmente estaban regulados al alza tanto en Arabidopsis como en arroz".
Según Bono, esta regulación ascendente general significa que estos mecanismos moleculares se vuelven más activos cuando hay falta de oxígeno, lo que indica su responsabilidad mecánica específica sobre cómo responden las plantas.
Bono y Tamura compararon sus resultados con un metanálisis similar de hipoxia en muestras de tejido y células humanas. Descubrieron que dos de los genes comúnmente activados en arroz y Arabidopsis fueron suprimidas en sus contrapartes humanas.
"Nuestro metanálisis sugiere diferentes mecanismos moleculares para la hipoxia en plantas y animales", dijo Bono. “Se espera que los genes candidatos identificados en este estudio arrojen luz sobre nuevos mecanismos moleculares de respuesta de las plantas a la hipoxia. En última instancia, planeamos manipular uno de los genes candidatos con tecnología de edición del genoma para crear plantas tolerantes a las inundaciones”.