Las proteínas ajustan las defensas de las plantas al suministro de azufre.

Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan han identificado un mecanismo molecular capaz de ajustar las defensas de las plantas a la disponibilidad de azufre. La proteína CDK8 coordina la respuesta al jasmonato y modifica la producción de compuestos defensivos en Arabidopsis thaliana. Este proceso permite a la planta conservar el nutriente en condiciones de deficiencia (DOI 10.1073/pnas.2609022123).

En plantas con un suministro adecuado de azufre, la CDK8 estimula la acumulación de glucosinolatos, camalexina y péptidos defensivos ricos en azufre. En condiciones de deficiencia nutricional, esta proteína reduce la síntesis de defensinas y glucosinolatos. Al mismo tiempo, aumenta la producción de camalexina, una fitoalexina con menores requerimientos de azufre.

La concentración de compuestos defensivos con un solo átomo de azufre aumentó casi ocho veces en los ensayos deficientes. La producción de moléculas con dos o tres átomos disminuyó. Este ajuste preserva el azufre para funciones sin alternativas metabólicas, como la formación de aminoácidos.

Las plantas con CDK8 inactiva mostraron niveles más bajos de compuestos de azufre defensivos y menor resistencia a plagas y enfermedades. Los mutantes también perdieron la capacidad de reorganizar la respuesta inmunitaria ante la disminución de los niveles de nutrientes.

La activación de CDK8 potencia la inmunidad inducida por jasmonato, pero conlleva costes para el crecimiento y la producción de semillas. Los resultados indican que esta proteína desempeña un papel fundamental en el equilibrio entre crecimiento, nutrición y defensa.

Este estudio cobra relevancia ante la disminución del azufre disponible en los suelos. En Estados Unidos, esta disponibilidad ha caído hasta un 86 % en las últimas dos décadas. Los investigadores están evaluando este mecanismo como base para desarrollar cultivos más eficientes en el uso de este nutriente y menos vulnerables a las enfermedades.