Una nueva familia de proteínas permite diseñar cultivos más resistentes a la sequía y salinidad

Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado caracterizar estructuralmente una nueva familia de proteínas quinasas, llamadas CIPKs, clave en los mecanismos de defensa que activan las plantas ante situaciones de estrés como la sequía o la salinidad. Los resultados, publicados en el último número de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), proporcionan herramientas para mejorar racionalmente la producción agrícola en las regiones de clima extremo.

 

Figura_sequiaysal_notaUna nueva familia de proteínas permite diseñar cultivos más resistentes

 

Se estima, según los investigadores, que los estreses hídrico y salino son responsables del 40% de las pérdidas del rendimiento potencial de los cultivos. “Es particularmente dramático en regiones de clima extremo, donde la pobreza y hambruna son endémicas. El aumento de la población mundial y el calentamiento del planeta no hacen sino agravar la situación actual”, afirma Armando Albert, investigador del CSIC en el Instituto de Química Física Rocasolano.

 

Activar las proteínas “a la carta”

Las inundaciones, la falta de nutrientes, las heladas o las altas temperaturas son otras situaciones difíciles a las que se enfrentan las plantas. “El estrés ambiental trae consigo el desajuste de la concentración intracelular de iones necesarios para la vida. Las proteínas que hemos estudiado regulan los canales o puertas moleculares, que dan paso o extraen iones para que se reajusten los niveles y se sobreviva al estrés”, resalta el investigador del CSIC.

Los científicos tienen en su mano activar estas proteínas “a la carta” y plantear el diseño de moléculas que protejan puntualmente una cosecha. Según Albert, a partir de ahora será más sencillo diseñar o encontrar en el laboratorio especies vegetales con versiones más activas de estas proteínas y que, además, sean muy resistentes al estrés.

Antonio Chaves-Sanjuan, Maria Jose Sanchez-Barrena, Juana Maria Gonzalez-Rubio, Maria Moreno, Paula Ragel, Marta Jimenez, Jose M. Pardo, Martin Martinez-Ripoll, Francisco J. Quintero and Armando Albert. Structural basis of the regulatory mechanism of the plant CIPK family of protein kinases controlling ion homeostasis and abiotic stress. PNAS. DOI: pnas. 1407610111.

CSIC