Impulso a la productividad de los cultivos

Las fitohormonas coordinan el crecimiento y el desarrollo vegetal y, por tanto, son claves para la producción de alimentos. Para que una hormona vegetal sea totalmente funcional es necesario que, en diferentes puntos de su síntesis, se incorpore la azúcar arabinosa, un proceso conocido como arabinosilación. Identificar las enzimas que modifican hormonas peptídicas puede ayudar a la síntesis de péptidos de señalización activa para su empleo como herramientas para la agricultura.

Los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea EXHOMO (Glycosylation of peptide hormones and extensins from the model plant Arabidopsis thaliana and in-vitro synthesis of glycosylated peptides) han estudiado dos hormonas peptídicas, PSY1 y CLV3. Estos también examinaron el destino bioquímico de las hormonas a medida que estas atraviesan el complejo sistema de transporte de la membrana interna de la célula, el aparato de Golgi (AG).

Los resultados identificaron al menos dos enzimas implicadas en la glicosilación de PSY1, las proteínas transportadoras de aminoácidos acopladas a H+ HPAT1 y HPAT3, y la enzima RRA3, que muy probablemente también forma parte del proceso. Se empleó la electroforesis de flujo libre para determinar las modificaciones causadas por extensinas en las proteínas en el AG. Los datos obtenidos implican que se podría levar a cabo una correcta arabinosilación de hormonas peptídicas si los sustratos son hidroxilados primero.

Los resultados también muestran que es posible que la composición lipídica de las membranas en diferentes compartimentos del AG desempeñe un papel crucial en la localización de las proteínas asociadas a la membrana. La electroforesis de flujo libre también señaló en qué subcompartimentos tenían lugar los cambios en la estructura de las proteínas.

Los investigadores de EXHOMO han logrado identificar con éxito muchas de las brechas en el conocimiento sobre cascadas bioquímicas para la producción in-vitro de dos importantes hormonas vegetales. El trabajo tiene aplicaciones obvias para la agricultura y el fitomejoramiento para satisfacer la creciente necesidad de una mayor producción agrícola.