Un grupo de científicos del CONICET y de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, en colaboración con investigadores de la Universidad de Nueva York, ha descubierto un gen que funciona como un “interruptor de saciedad” del nitrógeno en la especie Arabidopsis thaliana, una planta modelo utilizada para estudiar procesos que también ocurren en cultivos de importancia agrícola. El hallazgo, publicado en la revista The Plant Cell, abre la puerta al desarrollo de variedades vegetales que utilicen este nutriente de forma más eficiente.
El nitrógeno es esencial para el crecimiento de las plantas, la producción de biomasa y granos, el desarrollo de raíces y la fotosíntesis. Sin embargo, las plantas solo aprovechan aproximadamente el 50% del nitrógeno que reciben a través de fertilizantes, los cuales representan un gasto significativo para los agricultores y pueden generar impactos ambientales negativos. Por ello, entender cómo las plantas controlan la absorción y el uso de este nutriente es uno de los principales retos para lograr una agricultura más sostenible.
El equipo identificó al gen HHO5, un factor de transcripción que actúa como un freno cuando la planta ya ha acumulado suficiente nitrógeno orgánico. En ese momento, HHO5 reprime genes relacionados con la absorción de nitrato del suelo y, al mismo tiempo, activa genes vinculados con el metabolismo del nitrógeno que ya está dentro de la planta. De esta manera, el vegetal interpreta que tiene suficiente nutriente y evita seguir incorporándolo innecesariamente.
Los experimentos también revelaron lo que sucede cuando ese mecanismo desaparece. Las plantas a las que se les eliminó el gen HHO5 llegaron a absorber casi el triple de nitrógeno inorgánico en ciertas condiciones. No obstante, ese mayor consumo no se reflejó en mejores resultados: presentaron raíces más cortas, menos semillas por fruto y semillas con menor contenido de nitrógeno. Esto demuestra que absorber más nutrientes sin una regulación adecuada también puede perjudicar el desarrollo de la planta.
El estudio combinó herramientas de genómica, bioquímica, fisiología vegetal y análisis bioinformático para reconstruir la red de genes regulada por HHO5. Los investigadores también determinaron que, cuando HHO5 activa ciertos genes, trabaja junto con otra proteína llamada WRKY21. El próximo desafío será identificar mecanismos y genes equivalentes en especies de interés productivo como maíz, trigo y arroz, que tienen una mayor complejidad genética.
Según los científicos, el descubrimiento abre una perspectiva de aplicación agronómica: trasladar este conocimiento a cultivos podría permitir desarrollar plantas que aprovechen mejor el nitrógeno disponible en el suelo y mantengan su rendimiento con menores dosis de fertilizantes. Aunque todavía se trata de una etapa de investigación básica y no de una tecnología lista para el campo, el mecanismo identificado ofrece una nueva herramienta para avanzar hacia sistemas productivos con mayor eficiencia en el uso de nutrientes, menores costos y un impacto ambiental potencialmente reducido.
Fuente: Infobae