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Aminoácidos no proteicos en plantas

Publicado por Marlene

Además de los veintidós aminoácidos que se encuentran universalmente como bloques de construcción de proteínas vegetales, varios cientos de aminoácidos no proteicos también están presentes en numerosas especies de plantas. Algunos se han implicado en la “alelopatía”, que describe la deposición de compuestos fitotóxicos en el suelo circundante para desplazar a las plantas vecinas. Otros funcionan como insecticidas, como en el caso de la canavanina y el gusano del tabaco, Manduca sexta Linnaeus (Sphingidae), que exhibe una sensibilidad exquisita a este aminoácido no proteico, lo que hace que la planta sea resistente a la herbivoría.

Las interacciones alelopáticas son similares a la guerra bioquímica entre las plantas, ya que luchan una batalla continua contra los elementos, entre sí y todo lo que quiere comerlos. Las plantas evolucionaron junto con los insectos, permitiéndoles refinar la resistencia de la planta huésped, y esto incluye defensas químicas y mecánicas capaces de influir en el comportamiento, el crecimiento o la supervivencia de los herbívoros. Un ejemplo de una defensa química son las hierbas de festuca, Festuca rubra subsp. commutata, (Poaceae) cuya arma de elección es depositar grandes cantidades de un aminoácido fitotóxico no proteico, meta-tirosina (m-tirosina o 2-hidroxi-fenialanina), en el suelo circundante. Ejemplos de defensa mecánica son el camuflaje, la presencia de espinas, o el crecimiento en lugares donde la accesibilidad de los herbívoros está restringida. Las consecuencias de la guerra de plantas son daños colaterales a otras especies vulnerables, incluidos los animales y los humanos. Por ejemplo, el análogo de glutamato b-oxalil-L-a, b-diaminopropiónico (ODAP), que se encuentra en el guisante del género Lathyrus sativus L., (Fabaceae) sirve como insecticida para la planta pero también es tóxico para los seres humanos. El consumo de grandes cantidades de L. sativus puede llevar a un tipo de parálisis irreversible caracterizada por la falta de fuerza o incapacidad para mover las extremidades inferiores.

Los aminoácidos no proteicos son compuestos que tienen una estructura similar a los aminoácidos comúnmente utilizados que se usan como bloques de construcción para las proteínas. Para insertarse en la cadena polipeptídica naciente, requieren un grupo carboxilo y un grupo amida, pero cuando se trata de la aminoacilación, los factores más importantes son el tamaño y la carga. Por lo tanto, una ligera modificación, como un grupo hidroxilo extra, como es el caso de la 3,4-dihidroxifenilalanina o L-DOPA (un producto de oxidación de la tirosina) no excluye la carga por el ARN de transferencia de tirosilo (ARNt) -sintetasa. L-DOPA es un precursor del neurotransmisor dopamina y se administra como un suplemento en la enfermedad de Parkinson para compensar la muerte de las neuronas dopaminérgicas.

Algunos aminoácidos no proteicos son un producto de la modificación postraduccional, como la modificación de los aminoácidos aromáticos. Por ejemplo, la modificación oxidativa de fenilalanina y tirosina por radicales hidroxilo se usa como marcador para el daño oxidativo in vivo e in vitro. Sin embargo, algunos aminoácidos no proteicos se sintetizan como un mecanismo de defensa, especialmente aquellos en plantas donde pueden funcionar como precursores para la síntesis de insecticidas o bactericidas secundarios.

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