El Ataque De Los Tomates (No Tan Asesinos)

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Una enzima protege los tomates de los invasores, pero lo hace dependiendo de la geolocalización.

Este artículo de Research in Action se proporcionó a WordsSideKick.com en colaboración con la National Science Foundation.

Una de las golosinas más agradables del verano es un tomate grande y jugoso. Pero considera esto la próxima vez que estés en el jardín: cuando alcanzas a arrancar el bistec de la vid, utilizas el mecanismo de defensa principal de la planta: un aroma fuerte y penetrante que se libera cada vez que las células ciliadas de las hojas del tomate. y el tallo se rompe por cualquier invasor, ya sea una mano humana, un insecto o un hongo.

Los equipos de investigación dirigidos por Robert Last, Daniel Jones y Cornelius Barry de la Universidad Estatal de Michigan y Eran Pichersky de la Universidad de Michigan determinaron recientemente cómo las variedades de tomates cultivadas y silvestres fabrican su barrera química protectora: una enzima conocida como Aacyltransferase2 (AT2) produce azúcares de acilo en las puntas de las células pilosas del tomate u otras estructuras finas de plantas conocidas como tricomas.

Los investigadores obtuvieron estos resultados al aplicar una combinación de técnicas de secuenciación de genes de alta tecnología y química analítica a una colección de parientes de tomates silvestres seleccionados a mano de las montañas de los Andes.

"Fuimos especialmente afortunados de usar las 80 accesiones [muestras de plantas genéticamente únicas] de parientes silvestres recolectadas por intrépidos científicos del tomate, en particular por [el difunto] Dr. Charles Rick de UC Davis", dice Last. Rick realizó 15 expediciones a América del Sur entre 1948 y 1995 y recolectó 700 especímenes de tomates nativos de las regiones de los Andes de Perú, Ecuador, Chile y las Islas Galápagos.

Las células en los pelos en la superficie de las plantas de tomate expresan el gen AT2. Este gen activa la enzima Aacyltransferase2, que sintetiza una clase de pesticidas naturales llamados azúcares de acilo, que se encuentran tanto en los tomates cultivados como en sus parientes andinos silvestres.

Las células en los pelos en la superficie de las plantas de tomate expresan el gen AT2. Este gen activa la enzima Aacyltransferase2, que sintetiza una clase de pesticidas naturales llamados azúcares de acilo, que se encuentran tanto en los tomates cultivados como en sus parientes andinos silvestres.

Crédito: Anthony Schilmiller, Universidad Estatal de Michigan

La colección andina permitió a los investigadores estudiar cómo el gen responsable de activar la producción de AT2 varía según la ubicación geográfica de la planta. Descubrieron que los tomates silvestres en los lugares del norte carecían de la capacidad de fabricar compuestos defensivos, mientras que las variedades en las regiones del sur continuaban bombeando la barrera química.

"En el norte, la enzima no se produce y el gen probablemente se inactivó varias veces", dice Last. Esto sugiere que los genes de producción de AT2 evolucionaron y se adaptaron a medida que las plantas de tomate silvestres se extendían y enfrentaban diferentes desafíos ambientales. "Eventualmente, los genes mueren si no se usan", explica Last. Sin embargo, parece que las diferentes presiones en el sur hicieron que el gen protegiera activamente el tomate de una variedad de intrusos.

Este trabajo e investigación a través del Proyecto Solanum Trichome, financiado por la NSF, ayudará a los planificadores agrícolas a diseñar nuevas estrategias para proteger los cultivos de tomate. Ampliar nuestra comprensión de los pesticidas de plantas naturales y la evolución de la resistencia a las plagas ofrece datos críticos para los científicos a medida que crían y diseñan las plantas para garantizar una existencia más duradera.

Nota del editor: Todas las opiniones, hallazgos y conclusiones o recomendaciones expresadas en este material son las del autor y no necesariamente reflejan los puntos de vista de la National Science Foundation. Ver el Archivo de investigación en acción.


Suplemento De Vídeo: Cine con Javi | El ataque de los tomates asesinos.




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