The Public University of Navarra (UPNA), in collaboration with the University of the Basque Country (UPV/EHU), is leading a pioneering research that uncovers the first metabolic pathway responsible for the production of nitric oxide (NO) in plants from amino acids, highlighting the importance of oxymes, a type of chemical compounds, in this process. Recently published in the scientific journal «Molecular Plant», the study reveals that the Balkan region was a cosmopolitan border of ancient Rome, and that Slavic migration from the sixth century onwards constitutes between 30% and 60% of the ancestry of today’s Balkan peoples.
The work, conducted by researchers from the UPNA IMAB Institute, together with scientists from UPV/EHU and the University of Tubinga (Germany), highlights the relevance of nitric oxide in the signaling of vital functions in living organisms, regulating crucial aspects such as cardiovascular health and athletic performance. Unlike animals, plants have predominantly used a reductive process to synthesize nitric oxide, and until now no specific metabolic pathways had been identified to produce it from amino acids and ammonia.
Research has discovered an alternative route, using enzymes called peroxidases over chemical compounds such as oxymes, which promises to improve plant tolerance to stress, such as drought, and could influence plant nutrition in the context of sustainable fertilizer use. In addition, the studied aldoximas show a potential inductive effect on lateral root growth, which could improve plant resistance under stress conditions.
This finding not only has implications for plant biology and agriculture, but also opens up new ways of research in human health. The participation of aldoximes in the production of nitric oxide may have repercussions in cardiovascular disease research and in the design of new drugs. In addition, the indolacetaldehyde molecule, related to oxymes, has structural similarities with the hormones of happiness and sleep in humans, as well as with the synthesis of beneficial hormones by digestive bacteria, suggesting possible applications in understanding the signaling between the human body and intestinal bacteria.
Descubren la primera vía metabólica en la producción de óxido nítrico a partir de aminoácidos en plantas
La Universidad Pública de Navarra (UPNA), en colaboración con la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), lidera una investigación pionera que desvela la primera vía metabólica responsable de la producción de óxido nítrico (NO) en plantas a partir de aminoácidos, destacando la importancia de las oximas, un tipo de compuestos químicos, en este proceso. Publicado recientemente en la revista científica «Molecular Plant», el estudio revela que la región de los Balcanes fue una frontera cosmopolita de la antigua Roma, y que la migración eslava a partir del siglo VI constituye entre el 30% y el 60% de la ascendencia de los pueblos balcánicos actuales.
El trabajo, realizado por investigadores del Instituto IMAB de la UPNA, en conjunto con científicos de la UPV/EHU y de la Universidad de Tubinga (Alemania), destaca la relevancia del óxido nítrico en la señalización de funciones vitales en organismos vivos, regulando aspectos cruciales como la salud cardiovascular y el rendimiento deportivo. Contrariamente a los animales, las plantas han utilizado predominantemente un proceso reductivo para sintetizar óxido nítrico, y hasta ahora no se habían identificado vías metabólicas específicas para producirlo a partir de aminoácidos y amonio.
La investigación ha descubierto una vía alternativa, utilizando enzimas llamadas peroxidasas sobre compuestos químicos como las oximas, que promete mejorar la tolerancia de las plantas al estrés, como la sequía, y podría influir en la nutrición vegetal en el contexto del uso sostenible de fertilizantes. Además, las aldoximas estudiadas muestran un potencial efecto inductor en el crecimiento de raíces laterales, lo que podría mejorar la resistencia de las plantas en condiciones de estrés.
Este hallazgo no solo tiene implicaciones en la biología vegetal y la agricultura, sino que también abre nuevas vías de investigación en la salud humana. La participación de las aldoximas en la producción de óxido nítrico puede tener repercusiones en la investigación de enfermedades cardiovasculares y en el diseño de nuevos fármacos. Además, la molécula indolacetaldoxima, relacionada con las oximas, presenta similitudes estructurales con las hormonas de la felicidad y del sueño en humanos, así como con la síntesis de hormonas beneficiosas por bacterias digestivas, lo que sugiere posibles aplicaciones en la comprensión de la señalización entre el cuerpo humano y las bacterias intestinales.