Un equipo de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha llevado a cabo un estudio internacional que utiliza una innovadora técnica de microscopía para analizar cómo las plantas se defienden contra el exceso de sodio. Este trabajo, publicado en la prestigiosa revista Nature, revela la función crucial de una proteína vegetal en la tolerancia a la alta salinidad, lo que representa un avance significativo en la búsqueda de soluciones biotecnológicas ante el creciente problema de la salinidad en los suelos agrícolas, exacerbado por prácticas de riego intensivas y un clima cada vez más árido.
La investigadora principal del estudio, Priya Ramakrishna, quien está asociada a la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne y la Universidad de Lausanne, explica que este descubrimiento fue posible gracias a la combinación de la técnica CryoNanoSIMS (Cryo Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometry), desarrollada en Suiza, y al análisis detallado de la distribución subcelular de la proteína SOS1, clave en este proceso.
Además del CSIC, colaboraron varias instituciones suizas, como la Escuela Politécnica Federal de Lausanne y la ETH de Zúrich, junto con el Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP) y el Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis (IBVF).
SOS1: La proteína esencial para las plantas
El agua utilizada para el riego contiene pequeñas cantidades de sales que se acumulan en las capas superficiales del suelo tras la evaporación. Entre estas sales, los iones de sodio son especialmente preocupantes debido a su toxicidad al competir con los iones de potasio, un macronutriente vital para las plantas.
Los investigadores del CSIC han demostrado previamente que SOS1 es fundamental para el transporte del sodio a través de las membranas celulares. Esta proteína actúa expulsando el sodio acumulado tanto hacia el suelo como distribuyéndolo entre los diferentes órganos vegetales mediante su sistema conductivo. El investigador del IBVF, José M. Pardo, destaca esta función esencial.
Otro mecanismo crítico para manejar la salinidad es el secuestro del sodio en vacuolas celulares, donde se pueden almacenar grandes cantidades sin afectar los procesos bioquímicos esenciales. Hasta ahora, no se habían identificado las proteínas responsables de este almacenamiento vacuolar. Sin embargo, este estudio ha confirmado que SOS1 también juega un papel crucial en este proceso, especialmente en tejidos poco diferenciados donde aún no se ha desarrollado un sistema eficiente para eliminar el sodio acumulado. Así lo señala Francisco Gámez-Arjona, investigador del CSIC.
Nuevas perspectivas biotecnológicas
"Este hallazgo refuerza la importancia conocida de SOS1 en la tolerancia salina y abre nuevas vías para su explotación biotecnológica", afirma Francisco J. Quintero, director del estudio en el IBVF. Se están abriendo nuevas líneas de investigación para comprender cómo se regula el direccionamiento de SOS1 hacia diferentes membranas celulares y cómo esta nueva función puede ser aprovechada para mejorar la capacidad detoxificante frente al estrés salino.
"Este trabajo es un magnífico ejemplo de fertilización cruzada entre disciplinas", añade Clara Sánchez, investigadora del CSIC en el CBGP. La evolución en las técnicas analíticas ha permitido demostrar con éxito cómo SOS1 transporta sodio dentro de las vacuolas celulares.
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