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jueves, febrero 2, 2023

El muérdago ha perdido en esencia su capacidad de respiración

Durante millones de años de evolución, el muérdago ha remodelado la forma en que genera energía a nivel molecular, explica el autor principal del estudio, Andrew Maclean, estudiante de doctorado en el laboratorio de la doctora Janneke Balk en el Centro John Innes.

La planta parásita muérdago ha evolucionado de una manera que la hace única entre los organismos multicelulares. Carece de la enzima responsable de la respiración que comparten plantas y animales.

Una investigación liderada por el Centro John Innes, del Reino Unido, descubrió que una pieza clave de la maquinaria esencial para la respiración aeróbica en animales y plantas, una enzima llamada Complejo I, falta en el muérdago europeo (‘Viscum album’). En cambio, el muérdago utiliza vías de energía alternativas, incluida la glucólisis, que genera energía en una parte diferente de la célula.

Esto, combinado con los nutrientes proporcionados generosamente por sus árboles huéspedes, proporciona al muérdago europeo todos los requisitos necesarios para mantenerse fuerte y sano. Los resultados del estudio aparecen publicados este jueves en la revista revisada por pares ‘Current Biology’.

Durante millones de años de evolución, el muérdago ha remodelado la forma en que genera energía a nivel molecular, explica el autor principal del estudio, Andrew Maclean, estudiante de doctorado en el laboratorio de la doctora Janneke Balk en el Centro John Innes.

«Estábamos siguiendo estudios anteriores que habían demostrado que los genes responsables de producir el Complejo I faltaban, pero pensamos que podrían haberse reubicado en otras partes del genoma. Nos quedamos atónitos al descubrir que el muérdago ha logrado prescindir de esta pieza de maquinaria metabólica que se pensaba que era esencial para todos los organismos multicelulares», explica.

Según plantea este investigador, tal vez porque el muérdago es un parásito y recibe mucha nutrición de su huésped, entonces no necesita una gran capacidad de respiración. A su juicio, el descubrimiento del metabolismo del muérdago proporciona una ventana única en el ciclo de vida de un parásito de alto perfil en el tiempo evolutivo.

El siguiente paso para el equipo del Centro John Innes y sus colegas en el Instituto Max Planck es determinar si es un fenómeno exclusivo del muérdago o si se aplica a otras plantas parásitas. El conocimiento relacionado con la bioquímica parasitaria y el ciclo de vida puede aplicarse algún día a la protección de los cultivos.

El muérdago es un parásito de los huertos de manzanos y tiene un efecto sobre los rendimientos, aunque no suele ser drástico. «El muérdago es una hemiparasita, lo que significa que puede realizar la fotosíntesis y producir algunos azúcares para la producción de energía, pero otros parásitos son más dañinos y extraen todo lo que pueden del huésped», subraya Maclean.

El conocimiento puede ayudar en la lucha contra los parásitos dañinos de los cultivos, como la hierba bruja (‘Striga asiatica L.’) que afecta Al rendimiento del maíz. Además de la financiación del BBSRC, la beca de Andrew Maclean fue financiada por la Fundación John Innes y la del coautor Etienne Meyer por la Sociedad Max Planck.

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