Proteínas trasportadoras de fósforo de la familia PHT1 y su uso potencial en la agricultura moderna

Inglés. Abstract Agriculture has been globalized by its modern advances aimed at producing more and better food under a model of environmental protection. This practice is carried out in soils with different amounts of available nutrients and is based on the use of external mineral sources to satisfy the demand of the crop. Phosphorus (P) is a macroelement that participates in vital functions of plants such as the production of adenosine triphosphate (ATP), biomembrane formation and signaling reactions, among others. The plants use physio-morphological strategies in the face of a deficiency of P that manifest themselves in characteristic symptoms such as deficient development, root elongation, early maturation and reduction of crop productivity as a consequence. To maintain cellular homeostasis, plants induce overproduction of membrane proteins with phosphate transporting function in different organs. These proteins belong to the PHT1 family, they present a simport type transport that facilitates the introduction of inorganic phosphate (Pi) from the rhizosphere and allows to satisfy the biological demand during the signaling and energy processes. Structurally these proteins are highly conserved in plants (monocotyledonous and dicotyledonous) and are characterized by having 12 transmembrane domains, a conserved 2A0109 domain and an approximate size of 520 aa. The objective of this review is to put in perspective the current knowledge of PHT1 phosphate transport proteins, taking as a basis the advances in biological models to improve the productive processes and the techniques of nutritional management in crops.

Español; castellano. Resumen La agricultura se ha globalizado por sus modernos avances orientados a producir más y mejores alimentos bajo un modelo de protección ambiental. Esta práctica se realiza en suelos con diferentes cantidades de nutrientes disponibles y se basa en el uso de fuentes minerales externas para satisfacer la demanda del cultivo. El fósforo (P) es un macroelemento que participa en funciones vitales de las plantas como la producción de adenosín trifosfato (ATP), formación de biomembranas y reacciones de señalización, entre otras. Las plantas utilizan estrategias fisio-morfológicas ante una deficiencia de P que se manifiestan en síntomas característicos como desarrollo deficiente, elongación de raíz, maduración precoz y reducción de la productividad del cultivo como consecuencia. Para mantener la homeostasis celular, las plantas inducen la sobreproducción de proteínas de membrana con función transportadoras de fosfato en los diferentes órganos. Estas proteínas pertenecen a la familia PHT1, presentan un transporte de tipo sin porte que facilita la introducción de fosfato inorgánico (Pi) desde la rizosfera y permiten satisfacer la demanda biológica durante los procesos de señalización y energía. Estructuralmente estas proteínas son altamente conservadas en plantas (monocotiledóneas y dicotiledóneas) y se caracterizan por poseer 12 dominios transmembranales, un dominio conservado 2A0109 y tamaño aproximado de 520 aa. El objetivo de la presente revisión es situar en perspectiva el conocimiento actual de las proteínas transportadoras de fosfato PHT1, tomando de base los avances en modelos biológicos para mejorar los procesos productivos y las técnicas de manejo nutricional en los cultivos.