Gránulos de estrés: posibles dianas biotecnológicas contra el cambio climático
DOI:
https://doi.org/10.24310/enbio.17.192.2025.22805Palabras clave:
gránulos de estrés, condensados biomoleculares, separación de fase líquido-líquido, estrés, cambio climático, biotecnologíaResumen
Feeding 9 billion people by 2050 is one of the greatest challenges facing our society. Crops are the main
source of food; however, atmospheric events associated with ongoing climate change are severely affecting agricultural
productivity. If this trend continues in the coming years, society will face a serious supply crisis for an exponentially
growing global population. Rising global temperatures, extreme droughts, and increased soil salinity are the main causes
of yield loss in crops. Therefore, developing crop varieties resilient to environmental stress is a top priority to maintain
optimal productivity and ensure future food security. To achieve this, it is essential to understand how plants cope with
extreme stress conditions. One of the earliest cellular responses to stress perception is the formation of cytoplasmic
structures known as stress granules (SGs). SGs are biomolecular condensates composed mainly of RNA and proteins,
assembled through a process called liquid–liquid phase separation (LLPS). Although most current knowledge about their
composition, assembly, and function comes from model organisms such as yeast and animals, recent studies in plants
suggest that SGs could play a central role in plant resilience. This opens the possibility of developing SG-targeted
biotechnological strategies to create more stress-tolerant crops.
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Referencias
Becker, L.A., Huang, B., Bieri, G., Ma, R., Knowles,
D.A., Jafar-Nejad, P., Messing, J., Kim, H.J.,
Soriano, A., Auburger, G., Pulst, S.M., Taylor, J.P.,
Rigo, F., and Gitler, A.D. (2017). Therapeutic reduction
of ataxin-2 extends lifespan and reduces pathology
in TDP-43 mice. Nature 544, 367-371.
Gao, X., Jiang, L., Gong, Y., Chen, X., Ying, M.,
Zhu, H., He, Q., Yang, B., and Cao, J. (2019). Stress
granule: A promising target for cancer treatment. Br.
J. Pharmacol. 176, 4421-4433.
Gutierrez-Beltran, E., Moschou, P.N., Smertenko,
A.P., and Bozhkov, P.V. (2015). Tudor Staphylococcal
Nuclease Links Formation of Stress Granules
and Processing Bodies with mRNA Catabolism in
Arabidopsis. Plant Cell.
Gutierrez-Beltran, E., Elander, P.H., Dalman,
K., Dayho!, G.W., 2nd, Moschou, P.N., Uversky,
V.N., Crespo, J.L., and Bozhkov, P.V. (2021). Tudor
staphylococcal nuclease is a docking platform for
stress granule components and is essential for SnRK1
activation in Arabidopsis. EMBO J. 40, e105043.
Jin, M., Fuller, G.G., Han, T., Yao, Y., Alessi,
A.F., Freeberg, M.A., Roach, N.P., Moresco, J.J.,
Karnovsky, A., Baba, M., Yates, J.R., 3rd, Gitler,
A.D., Inoki, K., Klionsky, D.J., and Kim, J.K. (2017).
Glycolytic Enzymes Coalesce in G Bodies under Hypoxic
Stress. Cell Rep 20, 895-908.
Kedersha, N., and Anderson, P. (2009). Regulation
of translation by stress granules and processing
bodies. Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. 90, 155-185.
Mahboubi, H., and Stochaj, U. (2017). Cytoplasmic
stress granules: Dynamic modulators of cell signaling
and disease. Biochim Biophys Acta 1863, 884-
Markmiller, S., Soltanieh, S., Server, K.L., Mak,
R., Jin, W., Fang, M.Y., Luo, E.C., Krach, F., Yang,
D., Sen, A., Fulzele, A., Wozniak, J.M., Gonzalez,
D.J., Kankel, M.W., Gao, F.B., Bennett, E.J., Lecuyer,
E., and Yeo, G.W. (2018). Context-Dependent
and Disease-Specific Diversity in Protein Interactions
within Stress Granules. Cell 172, 590-604 e513.
Solis-Miranda, J., Chodasiewicz, M., Skirycz,
A., Fernie, A.R., Moschou, P.N., Bozhkov, P., and
Gutierrez-Beltran, E. (2023). Stress-related biomolecular
condensates in plants. Plant Cell.
Xie, Z., Zhao, S., Li, Y., Deng, Y., Shi, Y., Chen,
X., Li, Y., Li, H., Chen, C., Wang, X., Liu, E., Tu,
Y., Shi, P., Tong, J., Gutierrez-Beltran, E., Li, J.,
Bozhkov, P.V., Qian, W., Zhou, M., and Wang, W.
(2023). Phenolic acid-induced phase separation and
translation inhibition mediate plant interspecific competition.
Nat Plants 9, 1481-1499.
Xu, F., Wang, L., Li, Y., Shi, J., Staiger, D., and
Yu, F. (2024). Phase separation of GRP7 facilitated
by FERONIA-mediated phosphorylation inhibits
mRNA translation to modulate plant temperature
resilience. Mol Plant 17, 460-477.
Zhu, S., Gu, J., Yao, J., Li, Y., Zhang, Z., Xia,
W., Wang, Z., Gui, X., Li, L., Li, D., Zhang, H.,
and Liu, C. (2022). Liquid-liquid phase separation
of RBGD2/4 is required for heat stress resistance in
Arabidopsis. Dev. Cell 57, 583-597 e586.
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