Al igual que todos los organismos, las plantas están asociadas con comunidades bacterianas en las que las bacterias útiles y dañinas compiten por el dominio. Entre las armas de estas bacterias beligerantes se encuentran las jeringas moleculares que algunas bacterias pueden usar para inyectar toxinas en otras. En un estudio publicado en febrero2 número de la Revista de Química Biológica , investigadores de la Universidad McMaster en Canadá identificaron la identidad de una de esas toxinas utilizada por una bacteria que habita en el suelo y protege a las plantas de enfermedades.
La bacteria Pseudomonas protegens puede matar los patógenos de las plantas que habitan en el suelo, incluidos los hongos y las bacterias que atacan las raíces de cultivos importantes como el algodón. Pseudomonas protegens libera diversos compuestos antimicrobianos en el suelo, pero John Whitney tenía curiosidad específicamente sobre los compuestos quese inyectaba directamente en otras bacterias a través del sistema de secreción tipo VI, o T6SS.
"[El T6SS] es esta nanomáquina molecular que inyecta proteínas tóxicas en otras especies de bacterias y las mata", dijo Whitney. "Las bacterias protectoras de plantas que tienen [T6SS] pueden proteger mejor a las plantas de los patógenos en relación con [las bacterias] que nono lo tengo "
Jenny Tang y Nathan Bullen, estudiantes universitarios de la Universidad de Waterloo que trabajan con Whitney en una tarea cooperativa de trabajo y estudio, encabezaron el descubrimiento de que la proteína tóxica utilizada por P. protegens contra otras bacterias actúa en una molécula encontrada en casitodas las células vivas: dinucleótido de nicotinamida y adenina, o NAD +.
NAD + es un cofactor, o molécula "auxiliar", en muchas reacciones bioquímicas. Al inyectar una proteína que destruye NAD +, P. protegens puede matar otras bacterias.
Luego, el equipo investigó las secuencias del genoma de muchas otras bacterias para ver cuán extendida está la estrategia de apuntar a NAD + en la guerra microbiana. Descubrieron que muchas bacterias con sistemas de secreción transportan genes similares al que codifica la toxina dirigida a NAD.
"Comenzamos a ver que esta no es solo una forma de matar que es promulgada por bacterias protectoras de plantas", dijo Whitney. "Si observa la distribución de esta proteína entre todas las bacterias secuenciadas, parece quemuchas bacterias diferentes en muchos nichos ambientales diferentes usan este modo de acción para competir con otras bacterias ".
La abundancia de estas toxinas en la naturaleza plantea muchas preguntas: ¿Cómo evolucionan las diferentes bacterias en diferentes ambientes para resistir esta toxina? ¿Las toxinas dirigidas a NAD son más efectivas contra algunas especies bacterianas que otras? Comprender la diversidad de armas bacterianas es un área activade estudio entre investigadores agrícolas que desearían desarrollar mejores formas de combatir las enfermedades de las plantas.
"La identificación y caracterización de las toxinas antibacterianas producidas por bacterias protectoras de plantas algún día podría permitirnos diseñar estas bacterias para que tengan una mayor capacidad de suprimir los patógenos", dijo Whitney.
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Materiales proporcionados por Sociedad Americana de Bioquímica y Biología Molecular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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