Descifran interacción entre 2 grupos de proteínas en polinización

CIUDAD DE MÉXICO, 5 de julio de 2018.- Fundamental en la reproducción y sobrevivencia de las plantas, así como en el acceso de los animales a granos y frutas, la polinización es un proceso de transferencia de polen que resulta esencial para la vida. Aunque la polinización es conocida entre los botánicos, aún falta información para saber a detalle los factores que participan en ella o la controlan.

Un grupo internacional de científicos, en el que colaboran Paul Rosas Santiago y Omar Pantoja Ayala, del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM, junto con colegas de la Universidad de Maryland, Estados Unidos, y del Instituto Gulbenkian de Ciencias de Portugal, descifraron la interacción de dos familias de proteínas en el proceso fundamental de la polinización: unas llamadas Cornichon (por su forma de pepinillo) y otras GLRs (siglas de glutamate like receptors).

Hace cuatro años, Rosas Santiago, entonces alumno de la Universidad Nacional, identificó a las Cornichon por primera vez en plantas. Su hallazgo, que se ha completado con estudios posteriores y profundiza en la interacción entre ambas familias proteicas, fue publicado en la revista científica Science.

Proteínas Cornichon

La polinización ocurre desde los estambres (órganos reproductores masculinos de las flores) hasta los estigmas (regiones externas de los carpelos u hojas femeninas) en las angiospermas, el grupo más diverso de plantas vasculares, que producen semillas, flores y frutos.

Uno de sus procesos básicos es la germinación y crecimiento del tubo polínico, una prolongación que ocurre una vez que el grano de polen se deposita en los estigmas de las flores, para eventualmente fecundar al óvulo.

El tubo polínico actúa como transporte de los gametos masculinos desde el grano de polen hasta el óvulo. El crecimiento del tubo depende de la entrada de calcio, pero el mecanismo responsable de realizar este flujo se desconoce.

Al caracterizar las proteínas Cornichon, los científicos identificaron que éstas podrían funcionar en el transporte de calcio y otros minerales como sodio y potasio.

Proteínas GLRs

La segunda familia de proteínas, que forman células vegetales, son muy parecidas a los receptores de glutamato presentes en las células nerviosas de los animales, por eso se llaman glutamate like receptors. Aunque las plantas carecen de sistema nervioso, estas proteínas son necesarias para que se reproduzcan, crezcan y puedan defenderse de enfermedades y plagas. No obstante, su presencia en organismos vegetales es una pregunta abierta para la ciencia.

La identificación de las Cornichon en plantas fue inicialmente descrita por Rosas Santiago y Pantoja Ayala durante los estudios que el primero realizó durante su doctorado.

“Demostramos que la interacción de tres proteínas (dos Cornichon y una GLRs) parece ser que modifica o es responsable del transporte de calcio, que ocurre durante el crecimiento del tubo polínico”, explicó Pantoja, quien agregó que esa interacción resulta “en la activación de los receptores de glutamato, para que funcionen como canales iónicos”.

Los científicos estiman que debe haber una asociación entre ambas familias de proteínas, la cual hace que se active el receptor de glutamato y permite el flujo de calcio, fundamental para el desarrollo del tubo polínico. “Son estudios básicos sobre la germinación del polen”, aclaró.

Ambos investigadores continúan su estudio en diferentes organismos como levaduras, plantas y musgos.