Sin microorganismos, los humanos no podrían sobrevivir. Especialmente nuestra flora intestinal es un ecosistema extremadamente densamente poblado que alberga miles de millones de bacterias que nos ayudan a digerir o desintoxicar alimentos, suministrarnos vitaminas o modular nuestro sistema inmunológico. Del mismo modo, las plantastambién tienen un llamado microbioma. A diferencia de los animales y los humanos, los microorganismos asociados con las plantas son principalmente microbiota del suelo. Los científicos consideran que el microbioma del suelo es un tipo de sistema inmune externo o vegetal. Sin embargo, debido a la enorme complejidad de estos microbiomas esEs muy difícil para los científicos agrupar las bacterias como beneficiosas o nocivas, y algunos taxones bacterianos incluso pueden transformarse del Dr. Jekyll en el Sr. Hyde en situaciones de estrés ambiental.
Un equipo de científicos dirigido por Ian T. Baldwin está investigando el microbioma de la especie de tabaco silvestre Nicotiana attenuata . "Para manipular el microbioma, utilizamos la expresión de péptidos antimicrobianos. Nuestras plantas mostraron actividad contra diferentes bacilo especies, que se conocen principalmente como microbios beneficiosos para las plantas. Asumimos que estas plantas transgénicas podrían mostrar déficits en el crecimiento o la reproducción en experimentos de campo. En otras palabras: queríamos hacer una planta infeliz para ver cuán importantes son los microbios para ellos"Para nuestra sorpresa, las plantas parecían poco impresionadas cuando las comparamos con los controles en el campo", resume el primer autor Arne Weinhold.
Sin embargo, una mirada más cercana y los resultados de otros experimentos indican que diferentes cepas de la misma especie bacteriana difieren en sensibilidad contra los péptidos antimicrobianos. Los métodos actuales utilizados para caracterizar el microbioma no reconocen estas diferencias. Los científicos creen que los péptidos antimicrobianos se dirigen acepas individuales. Sin embargo, la enorme diversidad de bacterias en el suelo ofrece un vasto potencial para nuevas asociaciones. Los posibles efectos negativos que la expresión de AMP podría tener en una planta transgénica son más bajos de lo que se pensaba.
Los animales y las plantas producen péptidos antimicrobianos naturales. Incluso en nuestro intestino, se producen péptidos antimicrobianos. Dado que la mayoría de los microbios comensales o beneficiosos de la flora intestinal humana son naturalmente resistentes a los péptidos antimicrobianos asociados con la inflamación, ayudan a mantener la flora intestinal enequilibrio durante una inflamación. Para fines médicos, los agentes incluso se consideran alternativas potenciales a los antibióticos para combatir los agentes patógenos que se han vuelto resistentes a los medicamentos. Si bien los péptidos antimicrobianos pueden ser muy potentes contra cepas bacterianas únicas en condiciones de laboratorio, su efecto en toda una comunidad de bacteriasrara vez se han evaluado las cepas en ambientes naturales y es bastante cuestionable. "Por eso es tan importante estudiar las plantas no solo en el invernadero, sino también en condiciones naturales, en los suelos naturales de su hábitat ancestral. Experimentos de laboratorio, en los quelos humanos controlan las variables que serán variadas, solo proporcionarán resultados que son limitigado por la imaginación humana.Los experimentos realizados en el mundo real, en la naturaleza, ofrecen resultados, que a veces son difíciles de interpretar, no están limitados por la imaginación humana ", dice el líder del estudio, Ian Baldwin, quien ha estado estudiando las interacciones ecológicas de Nicotiana attenuata en la naturaleza por más de 20 años.
El estudio del microbioma de una planta y sus efectos sobre el desarrollo y la salud de la planta, resulta ser mucho más difícil y complejo de lo esperado. Los investigadores de Jena ahora están planeando más experimentos con plantas de tabaco para descubrir cómo estas plantasreclutan bacterias del suelo, cómo mantienen la relación con sus compañeros bacterianos y cómo evitan que se transformen en patógenos nocivos.
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Materiales proporcionados por Instituto Max Planck de Ecología Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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