Alantoína: Un Compuesto Potencial para la Mitigación de los Efectos Adversos de los Estrés Abióticos en las Plantas
Autores: Kaur, Rasleen; Chandra, Jipsi; Varghese, Boby; Keshavkant, S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Alantoína: Un Compuesto Potencial para la Mitigación de los Efectos Adversos de los Estrés Abióticos en las Plantas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estrés inducido
Alantoína
Catabolismo de purinas
Estrés abiótico
Homeostasis de nitrógeno
Molécula de señalización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
Las alteraciones inducidas por el estrés varían según la especie de plantas, la intensidad y duración de la exposición, y la disponibilidad de estresores en la naturaleza o en el suelo. El catabolismo de purinas actúa como un mecanismo defensivo inherente contra varios estreses abióticos y desempeña un papel fundamental en la aclimatación al estrés de las plantas. El metabolito intermedio del catabolismo de purinas, la alantoína, compensa la deficiencia de nitrógeno en el suelo debido a la baja relación carbono/nitrógeno, manteniendo así la homeostasis de nitrógeno y apoyando el crecimiento y desarrollo de las plantas. La alantoína representa el 90% del total de compuestos nitrogenados en leguminosas, mientras que solo contribuye con un 15% en plantas no leguminosas. Además, estudios en una variedad de especies de plantas han reportado la acumulación diferencial de alantoína en respuesta a estreses abióticos, dotando a la alantoína de la función de modulador del estrés. La alantoína funciona como una molécula de señalización para estimular genes responsables de la respuesta al estrés (sintasa de pirrolina-5-carboxilasa) y enzimas que eliminan especies reactivas de oxígeno (antioxidantes). Además, regula la interacción entre la vía del ácido abscísico y la vía del ácido jasmónico, y mantiene la homeostasis iónica al aumentar la acumulación de putrescina y/o espermidina, lo que a su vez mejora la tolerancia a condiciones de estrés. Además, se han explorado las enzimas clave del catabolismo de purinas (xantina deshidrogenasa y alantoínas) construyendo varias líneas mutantes de reducción/eliminación para descifrar su impacto en la lesión oxidativa mediada por ROS en las plantas. Así, se establece que la alantoína sirve como un metabolito de señalización regulador en la protección contra el estrés, y por lo tanto, una menor acumulación de alantoína también reduce los mecanismos de tolerancia al estrés en las plantas. Esta revisión presenta un relato de la regulación metabólica y la posible contribución de la alantoína como fotoprotector, osmoprotector y reciclador de nitrógeno para reducir los impactos inducidos por el estrés abiótico en las plantas.
Descripción
Las alteraciones inducidas por el estrés varían según la especie de plantas, la intensidad y duración de la exposición, y la disponibilidad de estresores en la naturaleza o en el suelo. El catabolismo de purinas actúa como un mecanismo defensivo inherente contra varios estreses abióticos y desempeña un papel fundamental en la aclimatación al estrés de las plantas. El metabolito intermedio del catabolismo de purinas, la alantoína, compensa la deficiencia de nitrógeno en el suelo debido a la baja relación carbono/nitrógeno, manteniendo así la homeostasis de nitrógeno y apoyando el crecimiento y desarrollo de las plantas. La alantoína representa el 90% del total de compuestos nitrogenados en leguminosas, mientras que solo contribuye con un 15% en plantas no leguminosas. Además, estudios en una variedad de especies de plantas han reportado la acumulación diferencial de alantoína en respuesta a estreses abióticos, dotando a la alantoína de la función de modulador del estrés. La alantoína funciona como una molécula de señalización para estimular genes responsables de la respuesta al estrés (sintasa de pirrolina-5-carboxilasa) y enzimas que eliminan especies reactivas de oxígeno (antioxidantes). Además, regula la interacción entre la vía del ácido abscísico y la vía del ácido jasmónico, y mantiene la homeostasis iónica al aumentar la acumulación de putrescina y/o espermidina, lo que a su vez mejora la tolerancia a condiciones de estrés. Además, se han explorado las enzimas clave del catabolismo de purinas (xantina deshidrogenasa y alantoínas) construyendo varias líneas mutantes de reducción/eliminación para descifrar su impacto en la lesión oxidativa mediada por ROS en las plantas. Así, se establece que la alantoína sirve como un metabolito de señalización regulador en la protección contra el estrés, y por lo tanto, una menor acumulación de alantoína también reduce los mecanismos de tolerancia al estrés en las plantas. Esta revisión presenta un relato de la regulación metabólica y la posible contribución de la alantoína como fotoprotector, osmoprotector y reciclador de nitrógeno para reducir los impactos inducidos por el estrés abiótico en las plantas.