Identifican cómo se defienden las plantas contra el arsénico

El arsénico, procedente de las erupciones volcánicas, ha sido una de las amenazas más importantes para el desarrollo de la vida en la tierra. Presente en los suelos, se disuelve en las aguas subterráneas por lo que plantas y animales quedan expuestos a uno de los carcinógenos más potentes que se conocen. De hecho la exposición a arsénico causó el envenenamiento masivo más importante que ha sufrido la humanidad en toda su historia.

Localización del transportador de fosfato
Localización del transportador de fosfato (flecha) en las células de raíces en presencia de arsénico (Imagen: Gabriel Castrillo/CNB).

En plantas, la tolerancia al arsénico es esencial para su supervivencia ya que la forma química mas abundante en la tierra (el arseniato) guarda una gran similitud con el fosfato y las plantas lo incorporan fácilmente a sus células a través de los transportadores de fosfato. En el CNB, el grupo dirigido por Antonio Leyva estudia los mecanismos de percepción de arsénico en plantas con el fin de identificar y desarrollar plantas que eviten la exposición de este carcinógeno a los seres vivos.

En un trabajo que acaban de publicar en la revista Plant Cell, el grupo de Leyva ha descubierto que cuando las plantas detectan el arseniato impiden de forma inmediata su captación mediante la represión y deslocalización del transportador de fosfato. Este sistema está controlado mediante la acción de una proteína represora conocida como WRKY6.

En colaboración con otros dos grupos del CNB, han podido además descubrir que el arseniato provoca la activación masiva de transposones, unos elementos del ADN móviles capaces de “saltar” de un sitio a otro del genoma. Una activación que también está controlada por el represor WRKY6.

Estos resultados indican que las plantas poseen un mecanismo de percepción del arseniato que controla la activación de transposones y la incorporación del arseniato. Todo ello proporciona un sistema integrado de tolerancia y de estabilidad genómica.

Referencia:
Castrillo G, Sánchez-Bermejo E, de Lorenzo L, Crevillén P, Fraile-Escanciano A, Tc M, Mouriz A, Catarecha P, Sobrino-Plata J, Olsson S, Leo Del Puerto Y, Mateos I, Rojo E, Hernández LE, Jarillo JA, Piñeiro M, Paz-Ares J, Leyva A. WRKY6 transcription factor restricts arsenate uptake and transposon activation in Arabidopsis. Plant Cell. 2013 Aug 6 tpc.113.114009.