Perturbaciones del metabolismo de los aminoácidos asociadas a la inhibición dependiente de glifosato del metabolismo del ácido siquímico afectan la homeostasis redox celular y alteran la abundancia de proteínas implicadas en fotosíntesis y fotorespiración

El herbicida glifosato inhibe la vía del ácido siquímico de la síntesis de aminoácidos tales como fenilalanina, tirosina y triptófano. Sin embargo, sigue habiendo mucha incertidumbre referente a cómo exactamente el glifosato mata a las plantas o afecta la homeostasis redox celular y procesos relacionados en plantas sensibles y resistentes al glifosato. Para tratar esta cuestión, realizamos un estudio integrado de la fotosíntesis, de los proteomas de la hoja, de los perfiles de aminoácidos, y de los perfiles redox en el genotipo sensible-a-glifosato PAN809 de soja (Glycine max) y resistente a glifosato (RRS). Las hojas de RRS acumularon mucho más glifosato que la línea sensible pero sufrieron relativamente pocos cambios en el metabolismo de los aminoácidos. La fotosíntesis no fue afectada por el glifosato en hojas de RRS, pero se observó una disminución de la abundancia de proteínas relacionadas con la vía de fotosíntesis/fotorespiración junto con la oxidación de los principales grupos redox. Mientras que el tratamiento del genotipo sensible con glifosato inhibió rápidamente la fotosíntesis y potenció la aparición de un perfil de aminoácidos ricos en nitrógeno, no hubo evidencia de la oxidación de grupos redox. Hubo, sin embargo, un aumento de proteínas asociadas a la desnutrición y de defensa. Concluimos que la inhibición dependiente de glifosato del metabolismo de la hoja de soja conduce a la inducción de proteínas de defensa sin una oxidación sostenida. Contrariamente, la acumulación de altos niveles de glifosato en soja RRS potencia la oxidación celular, posiblemente a través de los mecanismos que implican la estimulación de la vía fotorespiratoria.