Un nuevo estudio australiano de hormonas peptídicas críticas para el desarrollo de las plantas podría resultar en amplios beneficios para la agricultura. cultivo de tejidos, e industrias relacionadas, e incluso mejorar el conocimiento de los péptidos en humanos.

El estudio, con la participación de investigadores de la Universidad de Queensland y la Universidad de Sydney, sintetizado y examinado la función de los péptidos CLE, una clase relativamente nueva de la familia de hormonas peptídicas en plantas.

Dr. Brett Ferguson del Centro de Investigación Integrativa de Leguminosas, en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Alimentación de la UQ, dijo que la investigación era emocionante porque los péptidos CLE tenían un papel esencial en la regulación del crecimiento y desarrollo de las plantas, aumento de la productividad y adaptación a los factores ambientales.

"Los péptidos CLE se pueden utilizar potencialmente para manipular el crecimiento de las plantas, " él dijo.

"Incluso un pequeño aumento en el rendimiento puede ser enormemente importante para la agricultura:aumentar la producción de alimentos y la seguridad alimentaria, al mismo tiempo que se mejora la sostenibilidad agrícola.

"Otros estudios han demostrado que una variante de un péptido CLE puede resultar en una fruta de tomate más grande".

"Los hallazgos abren nuevas áreas de investigación para estudiar la especificidad de la función / estructura en el sistema de señalización del péptido CLE en plantas.

"Esta es un área de investigación de rápido crecimiento debido a su importancia para la agricultura, comida, y otras industrias que involucran el crecimiento y desarrollo de plantas ".

El Dr. Ferguson dijo, además de la relevancia para el desarrollo de las plantas, los hallazgos fueron relevantes para la señalización de péptidos animales.

"Los péptidos CLE son específicos de las plantas, pero los péptidos y los receptores asociados también se encuentran en animales / seres humanos. Comprender los mecanismos en las plantas puede beneficiar nuestra comprensión de mecanismos similares en los seres humanos, " él dijo.

El Dr. Ferguson dijo que los péptidos CLE eran muy difíciles de detectar y extraer de las plantas debido a su pequeño tamaño y concentración extremadamente baja. Como resultado, los péptidos deben sintetizarse químicamente para probar su función en ensayos biológicos.

"Esta es una química sofisticada con relevancia biológica, " él dijo.

"No siempre se crea la molécula objetivo y luego se prueba su función biológica, especialmente cuando la molécula, como el péptido CLE, es complejo.

"Los pocos péptidos CLE que se han detectado se han modificado con tres moléculas de azúcar arabinosa unidas entre sí, " él dijo.

"Sin embargo, este "bloque de construcción de triarabinosa" es extremadamente difícil de sintetizar. En nuestro estudio, este importante bloque de construcción se sintetizó utilizando métodos de síntesis química de vanguardia.

"El bloque de construcción que ha sido producido por el Laboratorio Payne (Escuela de Química, la Universidad de Sydney) ahora está disponible para acceder a hormonas peptídicas CLE sintéticas para probar su actividad en plantas mediante estudios de alimentación ".

El Dr. Ferguson dijo que el estudio utilizó el componente básico para sintetizar químicamente CLE40, que es un péptido CLE que modula el desarrollo de la raíz (controlando la población de células madre de la raíz).

"Obviamente, esta es una hormona peptídica muy importante para el crecimiento de las plantas, " él dijo.

"También desarrollamos un nuevo ensayo para alimentar el péptido CLE40 y monitorear el crecimiento de las raíces.

"Con este ensayo, Demostramos que el bloque de construcción es importante para la actividad de CLE40.

La modificación de la arquitectura de la raíz a través de factores clave de desarrollo se considera un paso fundamental para mejorar la sostenibilidad agrícola y la seguridad alimentaria.

"El bloque de construcción ahora se puede utilizar para sintetizar otros péptidos CLE, que posteriormente se pueden utilizar en estudios de alimentación para establecer su actividad ".

Dijo que los péptidos CLE que modificaban aspectos del crecimiento o el rendimiento tenían un enorme potencial en la agricultura (potencial para aumentar la producción de alimentos), cultivo de tejidos (potencial para estimular el desarrollo de brotes o raíces), floricultura (potencial para mejorar la floración), y otras industrias que dependían del crecimiento de las plantas. Esto se puede lograr alimentando, o mediante técnicas de reproducción selectiva o de edición del genoma.

El estudio, "La arabinosilación modula la actividad reguladora del crecimiento de la hormona peptídica CLE40a de la soja", se publica en Biología química celular .