Investigadores de la UCO descubren que las algas producen una hormona para comunicarse con bacterias

Un trabajo de investigación de la Universidad de Córdoba (UCO) evidencia cómo las algas producen auxina, una hormona vegetal que abre una vía de comunicación con bacterias para con ello generar sinergias que podrían beneficiar a la producción agrícola.

Según informa la UCO en una nota, la auxina es una hormona fundamental para las plantas, ya que las ayuda a crecer y es la responsable de que las hojas se dirijan hacia la luz y de que las raíces profundicen hacia abajo en el suelo, y también es una hormona esencial en el lenguaje químico de las plantas, para comunicarse con otros organismos y promover interacciones beneficiosas.

La cuestión es cómo funciona dicha hormona en algas, pues, aunque hace algunos años que se sabe que las algas producen auxina, lo cierto es que el conocimiento en torno al tema es limitado y no se habían descrito los mecanismos que ponía en marcha el alga para producirla.

Así ha sido hasta ahora, cuando las investigadoras Victoria Calatrava y Aurora Galván y los investigadores Ángel Llamas y Emilio Fernández, del grupo de investigación Metabolismo del Nitrógeno Inorgánico en Algas de la Universidad de Córdoba, han descubierto una de las rutas de producción de auxinas en algas, usando el alga modelo 'Chlamydomonas reinhardtii'.

A este respecto, la catedrática Aurora Galván ha explicado que "la vía de producción de auxina que demostramos aquí es muy simple y muy común. En ella participa la enzima L-aminoácido oxidasa (LAO1), que produce la auxina a través del uso del triptófano".

El alga produce la hormona en su espacio periplásmico, una especie de membrana permeable que es donde se encuentra la enzima. "Esto es interesante porque desde ahí puede liberar la hormona al exterior, para comunicarse con otros organismos, o quizás incorporarla al interior, para regular su metabolismo" según ha señalado la investigadora.

COMUNICACIÓN CON BACTERIAS

El equipo también ha analizado los efectos de la producción de auxina para el alga y cómo la hormona le ayuda a comunicarse con bacterias del género 'Methylobacterium', para crear interacciones beneficiosas.

"Vemos que la acumulación de auxina es mala, porque ralentiza el crecimiento. En concentraciones bajas mejora el crecimiento del alga, pero al acumularse lo inhibe", y para solventar esos efectos negativos entra en juego 'Methylobacterium', según ha indicado la investigadora Victoria Calatrava.

"La bacteria degrada la auxina, bajando los niveles de la hormona, ayudando a 'Chlamydomonas' a que siga creciendo mientras la bacteria obtiene alimento de la auxina", según ha precisado Calatrava. Así, la auxina funciona como mediadora en esa relación mutualista en la que alga y bacteria se ayudan entre sí. Además, curiosamente, estas bacterias pueden alimentarse de auxina sólo en presencia del alga, lo que refuerza la importancia de ese modo cooperativo.

Respecto a cómo se aplicaría esto al campo y recordando la importancia de la auxina para las plantas, la investigadora ha resaltado que, "tanto alga, como bacteria, viven en campos de cultivos y forman parte de la microbiota de las plantas, por lo que su producción y regulación de la auxina podría funcionar para mejorar la producción agrícola, tanto su crecimiento, como la tolerancia a situaciones de estrés, como la sequía".

Así, una vez se conoce la vía de producción de auxina por parte de las algas y su papel en la creación de mutualismos beneficiosos con las bacterias, el equipo busca entender el papel de las algas en la microbiota de las plantas y, más en concreto, la interacción alga-bacteria-planta, para evaluar su potencial en el desarrollo de bioestimulantes que beneficien a la producción agrícola sostenible y respetuosa con el medio ambiente.