La salinidad es una de las principales amenazas en la agricultura que causan pérdidas económicas anuales en la actualidad de más de 10 millones de dólares. Los efectos de la salinidad en las plantas incluyen:
- el estrés osmótico
- la interrupción del transporte de iones de la membrana
- la toxicidad directa de sodio citoplasmático y cloruro en altas concentraciones
- el estrés oxidativo inducido.
El transporte de iones es de vital importancia en la determinación de tolerancia a la salinidad en las plantas; principales puntos cruciales incluyen procesos específicos de cationes y transporte de aniones a través de membranas plasmáticas de células de la raíz, el transporte a través de la membrana vacuolar, larga distancia de transporte de iones a través del xilema y floema y también la exclusión de sal / acumulación por células especializadas. El transporte a través de membranas está mediado por los canales iónicos y transportadores, que aseguran el paso selectivo de iones definidos. Más de 1.000 genes se prevé que codifican proteínas de membrana en la planta modelo Arabidopsis sensible a la sal , más de 100 de ellos se encuentran los canales de cationes y de transporte.
La diversidad molecular y estructural de los canales iónicos y de transporte es increíble :
- que difieren en el número de dominios transmembrana
- filtros de selectividad para permitir el transporte altamente específico de iones definidas,
- estructuras moleculares para inyección ( apertura y cierre ) mediante el cambio de la membrana de tensión o por ciertos compuestos químicos
- la regulación de las proteínas que interactúan o modificaciones químicas (por ejemplo, mediante fosforilación/desfosforilación).
Plantas tolerantes a la salinidad proporcionan una fuente única de rasgos de tolerancia y los genes de las proteínas de membrana y sus reguladores , ya que podrían ser transferidas a los cultivos de importancia agrícola para aumentar su tolerancia. La atención en el aspecto también se siente atraído por las algas tolerantes a la sal y hongos con transportadores de iones , canales y bombas potencialmente desconocida para el reino Plantae . Un enfoque alternativo de la biología sintética es modificar las proteínas de transporte de membrana existentes o crear otros nuevos con propiedades deseadas para la transformación de los cultivos agrícolas. Descripción detallada de los canales iónicos y de transporte distintos que conducen más a los mecanismos involucrados vegetales celulares y es la manera lógica de entender tolerancia a la salinidad . Aspectos teóricos y científicos puros tienen por objeto la química de proteínas , las relaciones estructura-función de las proteínas de membrana , la biología y la fisiología del sistema de estrés y la homeostasis de iones.
Fuente: www.frontiersin.org
