Descubiertas nuevas formas de respuesta de los pinos a los rayos ultravioleta

De este modo se evitaría que, en un futuro cercano, los rayos ultravioleta disminuyan la calidad de los bosques, según ha informado la Universidad de Oviedo a través de una nota de prensa.

Esta radiación afecta al desarrollo normal de los árboles, ya que pueden quemar los engranajes fotosintéticos e inducir mutaciones que afectan al crecimiento y dañan la morfología de los mismos. Los resultados obtenidos, que han visto la luz en la revista 'Molecular and Cellular Proteomics', publicación de referencia en el área de la Proteómica, suponen un avance notable en la biología del estrés en especies forestales y son fácilmente trasladables al campo.

Los científicos combinaron técnicas bioquímicas y moleculares para caracterizar tanto lo que ocurría tanto en el interior de la célula como en el árbol desde el punto de vista fisiológico, creando una especie de "fotografía de doble exposición". La primera exposición de la imagen mostraba qué estaba pasando en el interior de la célula desde un punto de vista molecular (genes, proteínas, metabolitos).

La segunda solapaba esta información con lo que ocurría en el árbol en sí (medidas fisiológicas). Esto permitió interpretar de forma más precisa las interacciones entre las respuestas fisiológicas y moleculares, dado que todos los análisis se realizan exactamente sobre los mismos materiales, evitando de esta forma una gran fuente de variación experimental.

Una vez puesta a punto esta aproximación, se realizó un ensayo a lo largo del tiempo para cubrir las distintas fases de respuesta al estrés UV en pino, lo que permitió reconstruir la reacción de la planta ante el estrés.

De este modo, se observaron patrones de respuesta complejos, lo que permitió describir nuevos mecanismos de respuesta a estrés - un gen que codifica para una quinasa de cloroplasto (CSK)-, completar alguna ruta de respuesta parcialmente descrita y validar otras (respuesta a estrés oxidativo, síntesis de proteínas y pigmentos, fotoprotectores).

La ruta supone conocer qué es lo que conduce, por ejemplo, al mal crecimiento del árbol, que puede deberse, entre otras cosas, a que la radiación provoque la falta de una molécula o la aparición de otra.

Saber qué provoca dicho efecto permite validar la ruta de respuesta, es decir, descubrir qué lleva a dicho efecto y de este modo identificar con mayores garantías los pinos más resistentes.

CINCO AÑOS

Los biomarcadores descubiertos podrán implementarse en programas de gestión y/o mejora forestal para lograr la sostenibilidad de los bosques en un entorno de cambio climático, según explican los coordinadores de la investigación, María Jesús Cañal, catedrática de Fisiología Vegetal y Luis Valledor, investigador del programa Ramón y Cajal dentro de la misma área.

El trabajo se ha desarrollado a lo largo de cinco años, tomando como una de las principales referencias los datos aportados por el doctorando Jesús Pascual, que para obtenerlos empleó técnicas de fisiología clásica y de biología molecular, integración de datos y validación de nuevas hipótesis, y metodologías de frontera basadas en espectrometría de masas, la cual permite definir los miles de proteínas y de metabolitos de cada muestra.

Igual que el ser humano se quema ante exposiciones altas a la radiación UV, a las plantas les puede ocurrir algo parecido, hasta el punto de que dejan de producir energía y se induce en ellas la formación de radicales libres y mutaciones que aumentan el estrés. La consecuencia real de un estrés moderado por radiación UV es que los árboles crecen menos y pueden desarrollar formas aberrantes.