¿Cómo se defienden las plantas del estrés térmico?
- Las proteínas de choque térmico: un complejo mecanismo involucrado en la adquisición de termo-tolerancia en las plantas
Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica
Estreses como la sequía, la salinidad, la temperatura y los contaminantes químicos actúan simultáneamente sobre las plantas causando daños celulares y produciendo efectos secundarios como los osmóticos y oxidativos.
Las plantas no pueden evitar la exposición a estos factores, pero se adaptan morfológica y fisiológicamente mediante diversos mecanismos mostrando una serie de respuestas moleculares a estos estreses.
Las Hsps, proteínas de choque térmico
El estrés por calor, así como otros tipos, pueden desencadenar varios procesos de defensa, como la inducción de la expresión génica que resultan en un aumento en la síntesis de clases especiales de proteínas que se denominan “proteínas de choque térmico” (Hsps).
Casi todos los tipos de estrés inducen la expresión genética y la síntesis de proteínas de choque térmico. En algunas especies vegetales se encontró que la baja temperatura, la presión osmótica, la salinidad, condiciones oxidantes, la desecación, las irradiaciones de alta intensidad, las heridas y los metales pesados también inducen la síntesis de Hsps.
Estas proteínas son chaperonas moleculares que desempeñan un papel crucial en el plegado, ensamblaje, translocación y degradación de proteínas.
La función de cualquier proteína está determinada por su formación y plegamiento en una estructura tridimensional. Las Hsps protegen a las células de lesiones y facilitan la recuperación y la supervivencia asegurando el mantenimiento de la estructura proteica correcta regulando el plegamiento, así como su localización y degradación en el momento adecuado.
Hay diversos tipos de Hsps y de Hsfs
Se han identificado muchos tipos de Hsps en casi todos los organismos. Todas se caracterizan por presentar el dominio de choque térmico en extremo carboxílico y poseen pesos moleculares que oscilan entre 10 y 200 kD*.
En las plantas se han agrupado en cinco clases según su peso molecular aproximado: Hsp100, Hsp90, Hsp70, Hsp60 y) pequeñas proteínas de choque térmico (sHsps). Las angiospermas tienen al menos 20 sHsps y puede haber 40 tipos de estas sHsps en una especie de planta. Se cree que esta diversificación refleja la adaptación para tolerar el estrés térmico.
La transcripción de genes de proteínas de choque térmico está controlada por proteínas reguladoras llamadas factores de transcripción de estrés térmico (Hsfs). Las plantas muestran al menos 21 Hsfs y cada una tiene su papel en la regulación, pero también cooperan en todas las fases de las respuestas al estrés (desencadenamiento, mantenimiento y recuperación).
* kD= kiloDalton, Dalton es una unidad de medida de masa atómica Se define como 1/12 de la masa de un átomo de carbono-12 en su estado fundamental
Fuentes
Al-Whaibi, M. H. (2011).
Plant heat-shock proteins: A mini revie
Journal of King Saud University – Science, 23(2): 139-150
Shan , Q.; Ma , F.; Wei , J.; Li , H.; Ma , H.; Sun, P. (2020).
Physiological Functions of Heat Shock Proteins
Curr Protein Pept Sci, 21(8):751-760.
Waters , E. R.; Vierling, E. (2020).
Plant small heat shock proteins – evolutionary and functional diversity
New Phytol, 227(1):24-37.
Haider , S.; Raza , A.; Iqbal , J.; Shaukat , M.; Mahmood, T. (2022).
Analyzing the regulatory role of heat shock transcription factors in plant heat stress tolerance: a brief appraisal
Mol Biol Rep, 49(6):5771-5785.
Imagen
https://www.hola.com/decoracion/galeria/20230703234988/plantas-exterior-aguantan-sequia-il/8/ Acceso el 18/11/2023.
Noticias relacionadas
