Defensas en vegetales

.- Me ha picado la curiosidad sobre el mecanismo de defensa en vegetales.

.- Las hierbas están tan lejos de mí que no me lo había planteado nunca, pero mire usted por donde, ahora me pica la curiosidad.

.-Esto es lo que he encontrado. A ver quien lo completa y lo amplía.

Hace cuarenta años se descubre el jasmonato en el aroma del jazmín, al que debe su nombre (en inglés, “jasmine”).

Se conocían los jasmonatos como reguladores de muchas funciones celulares, como germinación, floración, senescencia etc…

Pero además,  los jasmonatos resultaron ser  un grupo de hormonas vegetales que se encargan de defender a la planta de agresiones externas, fundamentalmente provocadas por patógenos como hongos, bacterias o virus, además de dar respuesta frente a los insectos herbívoros.

El trabajo es de científicos españoles (Óscar Lorenzo y Roberto Solano) y está publicado en Nature.

Los jasmonatos son derivados de un  ácido graso insaturado, el ácido linoleico,  estructura química de las prostaglandinas. Se ha sugerido que ambos sistemas provienen de un origen ancestral común y que habrían evolucionado a través de millones de años .     (¿?) ¡Anda que esto no da juego!

La primera respuesta de la planta ante la aparición de una herida, como la causada por la mordedura de un herbívoro, es la síntesis de jasmonato, cuya presencia constituye la señal de alarma que activa a determinados factores de transcripción, unas proteínas que a su vez ponen en marcha una batería de genes de defensa. En ausencia de peligro, estos genes permanecen inactivos.

Pero los jasmonatos no sólo llegan a todos los órganos del vegetal vía floema, si no que lo hace a través del aire, protegiendo plantas cercanas.

¿Y el ácido acetilsalicílico ( la aspirina, para entendernos) ¿Pare qué le sirve al vegetal?

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8 pensamientos en “Defensas en vegetales

  1. Chica, le dais a todo aqui!!!! Creo que voy a tener que repasar mi fisio vegetal o empezar de cero para poderme poner al nivel que marcais…!!!

  2. Gemma, no puede ser que plantees estos temas!! Hay muchísimas cosas que decir, y luego me riñes si lo lío mucho, jaja! Yo aviso por si acaso…

    He añadido un par de imágenes que me han gustado mucho. En la primera aparece esquematizado el proceso; y la segunda es la cadena de oxidación y formación del pentaciclo desde ácido linolénico hasta ácido jasmónico. Vamos ahora con los detalles de tus preguntas.

    Los jasmonatos (JAs) son un tipo más de hormona vegetal (recordemos las auxinas, citocininas, a.abscísico…) que, como menciona Gemma, pertenecen a los ácidos grasos poliinsaturados. ¿Qué significa esto? Pues que es capaz de formar un montón de familias con casi todo lo que pille: derivados hidroxilos, conjugados con aminoácidos (leucina, tirosina e isoleucina), conjugados con amidas (dopamina), con glucosa… y casi los más importantes, los metil-jasmonatos. La presencia del radical metilo les aporta un fuerte carácter volátil: es así como se propagan a través del aire a plantas vecinas. Además, fueron estos MeJA los que se localizaron en la planta del jazmín en su descubrimiento.

    Más allá. Los patógenos son reconocidos por las plantas través de fragmentos de la pared celular llamados elicitores. La unión de los elicitores a la membrana celular provoca un arreglo complejo de barreras defensivas estructurales y químicas, una de las cuales es la acumulación de metabolitos secundarios tóxicos: tanto el contacto con los elicitores como el ácio jasmónico exógeno inducen la acumulación de metabolitos secundarios, algunos de los cuales son altamente tóxicos a microorganismos, como los alcaloides.

    Seguimos. Los JAs pueden sintetizarse a raíz del ácido linolenico presente en las membranas celulares, y esto incluye también la doble membrana del cloroplasto y mitocondria. Esto explica que la concentración de JA sea tan alta en hojas (aunque haya tejidos que la superen, como las raíces), y también una de las funciones fisiológicas de los JAs más llamativas: la promoción de la senescencia a tres niveles (cierre de estomas, degradación de clorofilas y abscisión de la hoja; en raíces inhiben su elongación, de ahí su gran concentración).

    Luego vuelvo con el acetilsalicílico y las rutas metabólicas evolutivas… hace poco publicamos una entrada acerca de la presencia de estrógenos en plantas… mucha relación veo yo aquí, jeje.

  3. Lo prometido es deuda, y aunque el ancestro común del linolenico y los jasmonatos se me resiste (alguien que aporte ideas??), voy con la relación acetil salicílico y vegetales.

    Antes de empezar, aclaremos una cosa. El ácido acetil salicílico es completamente sintético, artificial; no lo produce ningún ser vivo de forma natural. Es su precursor, el ácido salicílico, el que podemos encontrar en árboles como el sauce. Yo, personalmente, me he interesado por él desde ya bastante tiempo porque desgraciadamente estoy bastante familiarizado con él (esto no tiene nada que ver con el tema, pero oye, estamos en un blog y me apetece contarlo, jeje). Los que me conocéis ya sabéis que tengo una dermatitis absolutamente brutal (seborreica, se llama) en toda la zona de la nariz y el cuero cabelludo (y desgraciadamente, se extiende con la edad a la espalda, pecho…). Por eso, antes de aplicarme cualquier tipo de agua o lavado tengo que masajear la zona con una solución al 5% de ácido salicílico. Como soy así de puñetero, enseguida me interesé por ver qué era.

    El ácido salicílico es el nombre comercial del ácido 2-hidroxi benzoico, es decir: un benceno con un COOH y un OH en su carbono beta. Es, entonces, un compuesto fenólico. Al igual que su primo éster más famoso, posee propiedades analgésicas, antiinflamatorias, antipiréticas (para reducir la fiebre)… Algunas plantas medicinales con alto contenido en este ácido son caléndulas, fresales, manzanos, pensamientos, primaveras, pulmonarias, sauces blancos y ulmarias. Por supuesto, ni qué decir tiene que posee muchas menos contraindicaciones que la famosa aspirina. Entonces, ¿por qué aplicárselo a las plantas?

    Hagamos la analogía animales-plantas. La aspirina de Bayer, el acetil salicílico, actúa en los humanos inhibiendo la producción de prostaglandinas, que se generan por acción de la enzima ciclooxigenasa sobre el ácido graso araquidónico. En las plantas el ácido salicílico actúa de forma análoga, inhibiendo la producción del ácido jasmónico (químicamente similar a una prostaglandina) al inhibir la acción de la enzima lipooxigenasa sobre el ácido linolénico (similar al ácido araquidónico). Entonces:

    Aspirina:

    – animales: inhibe complejo ciclooxigenasa-a.araquidónico –> no prostaglandina
    – plantas: inhibe complejo lipooxigensasa-a.linolénico —> no JAs

    Mismo proceso, estructuras casi idénticas. La pregunta que me surge ahora y que no sé responder (Gemma, help!!) es: si los jasmonatos ayudan al vegetal contra heridas de físicas y químicas, ¿qué sentido tiene que el salicílico inhiba su producción? ¿Me he perdido algo?

    • mi pregunta es : como se lleva acabo la sintesis del acido salicilico ….desde donde viene es decir los precursores …..
      muchas gracias por la respuesta ……

    • El aumento del ácido jasmonico inhibe la sintesis de ác. salicilico y visceversa, este es un proceso de regulación en las plantas ya que ambos participan en la señalización hacia el núcleo que induce una reprogramación en la transcripción de genes de defensa. Este proceso de regulación es importante, ya que requiere de energía, y es pocas palabra o utiliza esa energía para seguir su crecimiento o la utiliza para defenderse.

  4. No creas que tengo muy claro lo que preguntas.
    Hay una respuesta local, debida au tipo de hormonas, las fitoalexinas, que causan algo así como una apoptosis. Per además hay una respuesta sistemática que se manifiestan a distancia y preparan a tejidos y órganos para defenderse de un proceso infectivo
    Estas respuestas sistémicas ser: a)respuesta sistémica adquirida (SAR) y b) respuesta sistémica a heridas (SWR).
    La 1ª necesita salicílico, la 2ª jasmonato
    Te dejo esta dirección, seguro que te aclara algo más.
    http://www.bioscripts.net/col/Apuntes/Metabolismo_secundario_de_las_plantas/MET_SEC_EVA_TEMA8.pdf

  5. Menudo documento, Gemma… está genial!! Necesito tiempo para leerlo en condiciones (QUIERO leerlo en condiciones) pero a priori parece que es lo que me explicaste esta mañana.

    A priori el salicílico parece una especie de sistema inmune (pues actúa contra virus, bacterias… patógenos, vamos), mientras los jasmonatos responden a heridas físicas y químicas, ¿no? Vamos, eso lo digo sólo con ver los esquemas iniciales… a ver de dónde saco un ratejo para revisarlo, que entre este y la Investigación y ciencia me roban las horas jeje

  6. El mundo de las plantas es mi vida, y ver este tipo de temas que comentan personas con el poco conocimiento sobre las plantas, es interesante pero déjenme decirles que no están ni cerca de saber o entender lo que pasa con estos reguladores, por que inclusive a mi me cuesta mucho trabajo, pero les dejo algo de información aquí.
    Las fitohormonas como el ácido salícilico (que no es la aspirina), ácido jasmonico, el etileno, ácido absicico, giberelinas, auxinas entre otras tienen un papel importante en la señalización una vez que es percibido cualquier factor externo que puede ser biótico (bacterias, hongos, insectos) o abióticos (agua, luz, temperatura, presión). Estos factores pueden causar un estrés en las plantas e inicialmente son percibidos por las membranas de las células, una vez identificado el factor, se van a desencadenar reacciones que van hacia adentro de la célula y que van a llegar hasta el núcleo de la misma y dar una respuesta en la síntesis que proteínas que va a contrarrestar aquel factor que les esta ocasionando el estrés.
    Uno de los elemento importantes y claves en las vías de señalización son las hormonas y estas siempre están presentes y no son exclusivas para cada fenómeno, estas interactúan entre sí para reconocer y dar una respuesta de defensa que sea eficiente y a bajo costo de sus recursos energéticos. Por ejemplo, el ácido salicílico aumenta su concentración cuando en la planta hay presencia de patógenos biotrofos (hongos o bacterias que se alimentan de la planta, pero que no causan la muerte de la planta), caso contrario cuando el patógeno es necrotrofico ( hongos o bacterias que se alimentan de la planta y que causan la muerte de la planta), en este caso la hormona que aumenta su concentración es el ácido jasmonico y que interactúa tambien con el etileno.
    Este es solo un ejemplo muy simple de como actúan las hormonas, sin embargo, hay que considerar que las plantas siempre estan expuestas a diferentes factores al mismo tiempo, y que existe lo que se llaman vías de señalización y que en un punto determinado estas vias se cruzan es decir que comparten un mismo “compuesto” (ej. hormona) pero que dependiendo del tiempo de acumulación, el factor q mas afecta, es el tipo de respuesta que se va a llevar a cabo.
    en sí muy complicado y aun se sigue estudiando el papel de las hormonas y aun parece existir mucho trabajo en la investigación.

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