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Biological Chemistry

Una enzima mutante ayuda a las plantas a tolerar el trinitrotolueno (TNT)

by Elizabeth K. Wilson
September 3, 2015 | APPEARED IN VOLUME 93, ISSUE 35

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Credit: Liz Rylott
Plants on the right, which carry a mutation in the gene for monodehydroascorbate reductase 6, tolerate TNT in the soil, unlike unmutated plants on the left.
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Credit: Liz Rylott
Las plantas de la derecha presentan una mutación en el gen de la monodehidroascorbato reductasa 6 que les permite tolerar TNT presente en el suelo, un hecho que afecta negativamente a plantas no mutadas, como las de la izquierda.

El compuesto químico explosivo trinitrotolueno (TNT) normalmente paraliza el desarrollo vegetal, por lo que se considera un importante contaminante que está presente con frecuencia en bases militares y sus alrededores. Recientemente, un grupo de científicos ha informado de una mutación genética que no sólo permite a las hierbas Arabidopsis crecer en suelos con TNT, sino incluso absorberlo (Science 2015, DOI: 10.1126/science.aab3472). Este descubrimiento, según los investigadores responsables del estudio, podría llevar a nuevos métodos de fitoremediación, es decir, de limpieza de suelos contaminados empleando plantas.

Elizabeth L. Rylott y Neil C. Bruce de la University of York, en Inglaterra, y sus colaboradores encontraron la mutación mientras estudiaban la sensibilidad de las plantas al TNT. El grupo descubrió que en Arabidopsis thaliana, una planta de uso frecuente en estudios genéticos, la enzima monodehidroascorbato reductasa 6 (MDHAR6) reduce el TNT en las mitocondrias y otros orgánulos de la planta. Este proceso forma radicales que reaccionan fácilmente con el oxígeno atmosférico, produciendo un conjunto de compuestos nocivos en cascada, los denominados especies reactivas del oxígeno (ROSs, por sus siglas en inglés), que provocan crecimiento deficiente y atrofia de las raíces o incluso la muerte de las plantas.

Al estudiar diferentes plantas recogidas en entornos contaminados por TNT, encontraron que algunas muestras exhibían un crecimiento normal en las raíces. Esto les condujo a descubrir que estas plantas presentaban una mutación en el gen MDHAR6. Esta enzima trunca más de un tercio de la proteína, lo que evita que interaccione con el TNT, manteniéndolo inerte y sin reducir en los tejidos de la planta. Bruce M. Greenberg, de la University of Waterloo en Ontario, denomina esta investigación como “un trabajo excelente y realmente interesante”. Añade que haber descubierto el papel de la MDHAR6 en la reducción del TNT, con la consecuente producción de las ROSs, tiene una importancia clave en el estudio de la toxicología de este explosivo en plantas.

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El trabajo “identifica una prometedora estrategia alternativa para hacer plantas más resistentes a este compuesto”, según palabras de Graham Noctor, del France’s Institute of Plant Science, en París-Sarclay, extraídas de unos comentarios suyos que acompañan al artículo de la revista Science. De hecho, incide en que los investigadores podrían encontrar nuevos herbicidas al continuar estudiando la interacción de otros compuestos químicos con la enzima MDHAR6 en plantas.


Traducción al español producida por Greco González Miera de Divulgame.org para C&EN. La versión original (en inglés) del artículo está disponible aquí.

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