Many aspects of plant development are dependent upon the distribution of the phytohormone indole-3 acetic acid (IAA), their precursors and related molecules known as auxins. IAA is transported from shoots to roots following at least two pathways: I) It occurs via the phloem together with photosynthesis products or II) It is transported cell-to-cell via membrane transporters. Another site of auxin biosynthesis occurs at the root meristem, in which an additional auxin transport mechanism redirects IAA to adjacent tissues for differentiation processes. Auxin transport inhibitors are essential tools for investigating auxin transport and its effects on plant development. One of the most widely used inhibitors is 1- naphthylphthalamic acid (NPA), which acts as a specific IAA efflux blocker via targeting the ABCB transporters. However, because of the pleiotropic effects of NPA on the root systems, affecting primary root growth, gravitropic responses, and lateral root development, it is difficult to identify particular cellular targets of auxin transport and its local gradients. Therefore, the use of synthetic or natural molecules, which are capable of affecting auxin homeostasis in a tissue or organ specific manner, may help to better understand the molecular mechanism of auxin action. In this work, we performed a screen of molecules similar to NPA to find out compounds with less pleiotropic effects on root architecture. Our research identified naphthylethylphthalamic acid (NEPA), which differs structurally from NPA due to an additional carbon and an ethyl group.
Diversos aspectos del desarrollo vegetal son dependientes de la distribución del ácido indol-3-acético (AIA), sus precursores y moléculas relacionadas estructuralmente, conocidas como auxinas. El AIA se transporta desde el follaje hacia la raíz mediante dos mecanismos: I) a través del floema siguiendo el flujo de fotosintatos, y 2) mediante transporte célula-célula en el que participan diferentes transportadores membranales. Un sitio de biosíntesis adicional ocurre en el meristemo de la raíz, el cual redistribuye el AIA hacia las células de los diferentes tejidos para regular procesos de diferenciación. Los inhibidores del transporte de auxinas, han sido herramientas esenciales en la investigación sobre estos reguladores y sus efectos en el desarrollo de las plantas. Uno de los más usados es el ácido 1-naftilftalámico (NPA), el cual actúa como un inhibidor del eflujo del AIA a través de los transportadores ABCB. Sin embargo, debido a los efectos pleiotrópicos del NPA en el sistema radicular como la inhibición del crecimiento de la raíz primaria, agravitropismo e inhibición en la formación de las raíces laterales, la identificación de genes o proteínas que regulan procesos celulares específicos mediados por auxinas es limitado. Por lo anterior, encontrar moléculas naturales o sintéticas, que sean capaces de afectar la homeostasis de las auxinas en un tejido u órgano de manera específica, podría ayudar a entender los mecanismos de acción de las auxinas en la regulación del desarrollo vegetal. En este trabajo se realizó un escrutinio de moléculas similares en estructura al NPA para encontrar compuestos con menos efectos pleiotrópicos en la arquitectura de la raíz. En nuestra investigación identificamos al ácido naftiletilftalámico (NEPA), que difiere del NPA por tener un carbono y un grupo etilo adicional.
