Investigadores argentinos desarrollaron una metodología de investigación que podría ayudar a crear, en el futuro, tratamientos lumínicos amigables con el medio ambiente para combatir plagas, patógenos y mejorar el rendimiento de los cultivos.

De acuerdo con la información entregada por la Agencia CyTA-Leloir, la herramienta permite caracterizar, de manera rápida y simultánea, decenas de variantes de  los fitocromos, proteínas que actúan como receptores de luz roja en plantas, pero también en algunas bacterias; como por ejemplo en el agente causal de la podredumbre negra de la vid.

Los fitocromos absorben luz y transmiten señales lumínicas al interior de la célula generando una respuesta biológica. Por ejemplo, funcionan como “interruptores” que pueden aumentar o reducir, según la luz ambiente, la capacidad patogénica de bacterias que producen grandes pérdidas en el agro.

“Por esa razón, es factible pensar en el desarrollo de tratamientos lumínicos que den ventaja a los cultivos para defenderse mejor de los patógenos”, explica Jimena Rinaldi, directora del estudio e integrante del Laboratorio de Inmunología y Microbiología Molecular; liderado por Fernando Goldbaum en la Fundación Instituto Leloir (FIL).

Los fitocromos alternan entre dos estados: el Pr, que absorbe luz roja; y el Pfr, que absorbe luz del rojo lejano. Los cambios de conformación de estos receptores lumínicos influyen, por ejemplo, en la virulencia de las bacterias que los poseen.

Investigación en patógenos

Años atrás, el laboratorio de Goldbaum resolvió la estructura 3D del estado Pr del fitocromo de Xanthomonas campestris pv. campestris. Ahora, mediante la nueva metodología; los científicos lograron identificar una variante del fitocromo de la bacteria que está favorecida en el estado Pfr, lo que será útil para futuros estudios estructurales.

“Esto es importante porque hoy no existen publicadas estructuras completas de un mismo fitocromo en sus dos estados conformacionales”, explicó Giuliano Antelo, primer autor del estudio.

Entender el ciclo infectivo de la bacteria de la podredumbre negra, sus mecanismos moleculares; y su interacción con las plantas hospedadoras “nos brinda oportunidades para encontrar sus puntos débiles. Por ejemplo, se podrían conocer los momentos del día adecuados para tareas de siembra y cosecha; o descubrir tratamientos lumínicos a los cultivos de plantas que les den ventaja para defenderse mejor de los patógenos”, puntualizó Rinaldi, también investigadora del CONICET.

La metodología también podría aplicarse al estudio de receptores de luz de otras bacterias patógenas e incluso de otras; como las rizobacterias, que mejoran el contenido de nitrógeno en las plantas.

Fuente: Agencia CyTA-Leloir