Entendiendo la comunicación de las plantas

Comprender la forma en que las plantas interpretan el ambiente y responden a él podría ser la clave para generar cultivos que soporten mejor las condiciones adversas. Estos cultivos más tolerantes podrían ser la clave para el abastecimiento de alimentos o la generación de  biocombustibles. La investigadora del CONICET Giselle Martínez-Noël describe cómo es el trabajo interpretando la comunicación de las plantas.

La humanidad demanda cada vez más alimentos y energías. Y para ello es necesario pensar en cultivos que puedan tolerar condiciones adversas, pero sin una disminución del crecimiento, es decir, sin pérdidas en la productividad. El conocimiento de los mecanismos moleculares que hay detrás de las respuestas de las plantas a estreses ambientales constituye la base para lograr obtener cultivos agronómicos más tolerantes a los continuos cambios climáticos a los cuales se encuentra sometido nuestro planeta. Estudiar estos mecanismos podría ser una herramienta indispensable para futuras aplicaciones biotecnológicas.

Giselle Martínez-Noël, investigadora adjunta del CONICET investiga de qué forma los organismos fotosintéticos, plantas y algas verdes, responden a los diferentes cambios en el ambiente con el objetivo de generar plantas que sean tolerantes a las condiciones adversas. “En general, se asume que si un organismo se encuentra en una situación de estrés su energía será desviada a responder a dicha circunstancia y sobrevivir, en detrimento de su crecimiento”. Esto causa disminución en la productividad de los cultivos de interés agronómico, que se traduce en enormes pérdidas económicas a nivel mundial”, explica la investigadora.

El trabajo de Martínez-Noël se centra específicamente en el estudio de un regulador clave del crecimiento y desarrollo denominado TOR (del inglés “Target Of Rapamycin”) que integra señales externas, como temperaturas extremas, salinidad, sequía, disponibilidad de nutrientes e internas, como hormonas y azúcares. Estos receptores se encuentran presente en todos los organismos eucariotas, es decir células con núcleo, como el ser humano. El regulador TOR es fundamental y cuando se encuentra alterado produce enfermedades graves como cáncer, diabetes y enfermedades neurológicas, su presencia y funcionamiento en plantas y algas comenzó a ser estudiado extendidamente en los últimos años. “Nosotros hemos demostrado que este regulador tiene un rol clave durante la respuesta a estreses abióticos como el frío, la salinidad y el estrés oxidativo en la planta modelo Arabidopsis thaliana y actualmente nos dedicamos a descifrar los mecanismos específicos involucrados”, detalla la especialista.

Además del trabajo con Arabidopsis el grupo de investigación liderado por la investigadora, también estudia el rol del regulador TOR en un alga unicelular denominada Chlamydomonas. Cuando esta alga se encuentra en condiciones de estrés nutricional acumula lípidos y azúcares que pueden ser utilizados para la generación de energía renovable. Sin embargo, bajo una condición de estrés, el crecimiento del alga disminuye generando una menor biomasa. El estudio del regulador TOR en estos organismos abre una nueva posibilidad que permitiría lograr, por ejemplo, que algas nativas con gran poder de producción de hidratos de carbono y ácidos grasos puedan hacerlo sin ver afectado su crecimiento y permitiendo así la generación de bioenergía a partir de este recurso de manera rentable.

Este proyecto es llevado a cabo junto con Agustina De Marco becaria doctoral y Cintia Pereyra becaria postdoctoral en el Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Biotecnología (INBIOTEC-CONICET) y la Fundación para Investigaciones Biológicas Aplicadas (FIBA). Además de las colaboraciones que siempre surgen con investigadores de instituciones nacionales e internacionales referentes en el tema, indispensables para el progreso en la ciencia.

La investigación de Martínez-Noël en materia de señales celulares inició en 2011, luego de haber realizado varias estancias postdoctorales en España. En su tarea cotidiana combina la investigación, el acompañamiento a sus becarias y la crianza de sus dos hijos pequeños. “Mi trabajo es un desafío constante y es el resultado de trabajo en equipo, de mis becarios y mío, junto a los investigadores con quienes colaboro e incluso de los miembros del instituto que trabajan en temas diferentes. Estoy convencida que la ciencia progresa en la medida que se comparten los resultados obtenidos y se trabaja en conjunto”, concluye la científica.