¿Qué sucede a nivel molecular cuando las plantas se defienden de los patógenos invasores? Anteriormente se suponía que los procesos eran aproximadamente los mismos en todas las plantas. Sin embargo, esto no es cierto, según un equipo de biólogos de la Universidad Martin Luther de Halle-Wittenberg MLU ha demostrado en un nuevo estudio publicado en la revista científica La célula vegetal . Los investigadores investigaron los procesos de defensa en la planta de tabaco silvestre N. benthamiana y descubrió que los procesos funcionan de manera bastante diferente de lo que se pensaba anteriormente. El equipo también describe en el estudio cómo descubrieron esta compleja interacción con la ayuda de las técnicas de edición del genoma CRISPR / Cas9.
Al protegerse de los patógenos, las plantas solo tienen su sistema inmunológico innato al que recurrir. "El sistema inmunológico de una planta es bastante simple. Las proteínas receptoras especiales en la superficie de las células vegetales pueden reconocer patógenos y combatirlos. Esto induce una bajade nivel inmunológico ", dice el Dr. Johannes Stuttmann del Instituto de Biología de MLU. Sin embargo, algunas bacterias han encontrado una manera de superar este mecanismo de defensa: inyectan las llamadas proteínas efectoras directamente en la célula vegetal para suprimir las reacciones de defensa.A lo largo de la evolución, las plantas se han adaptado a este truco y han desarrollado otras proteínas receptoras. Estas proteínas reconocen a los invasores dentro de la célula a través de las proteínas efectoras y desencadenan rápidamente una fuerte reacción inmunitaria ". Dado que las plantas no tienen sus propias células inmunitarias oanticuerpos, las proteínas receptoras intracelulares juegan un papel clave en la respuesta inmune de la planta ", explica Stuttmann.
Hasta ahora, los principios fundamentales del sistema inmunológico de las plantas se han estudiado principalmente en el berro Arabidopsis thaliana, un organismo modelo relativamente simple. El grupo de Stuttmann ahora quería averiguar si estos hallazgos también podrían transferirse a la planta del tabaco N. benthamiana . Según Stuttmann, su genoma es considerablemente más complejo y aún no se ha secuenciado por completo. Sin embargo, la planta tiene varias ventajas que la hacen interesante para futuras investigaciones.
El equipo investigó una clase especial de receptores dentro de la célula llamados receptores TNL. Se sabe que esta clase de receptores inmunes solo funciona correctamente en conjunto con un complejo proteico específico. Para ver si los mismos genes son responsables del sistema inmunológicode las dos especies de plantas, los investigadores primero eliminaron varios genes candidatos en el tabaco utilizando técnicas de edición del genoma y luego intercambiaron genes entre las dos especies. Luego probaron si las plantas aún reaccionaban a las plagas ". Se descubrió una complejidad inesperada: mientras que unEl receptor TNL en la planta de tabaco también funcionó en el berro, esto no se aplicó a los genes del complejo proteico. De hecho, las plantas de tabaco requieren un complejo proteico diferente al berro para una respuesta inmune inducida por el receptor TNL. Vías de señalizaciónporque las reacciones inmunes en diferentes plantas parecen variar ", dice Stuttmann. Esto es sorprendente porque anteriormente se suponía que estos procesos eran en gran medida idénticosl en plantas, ya que las proteínas involucradas han cambiado relativamente poco en el curso de la evolución de la planta.
"La noción generalizada de que los hallazgos de Arabidopsis thaliana se pueden transferir fácilmente a otras especies a menudo resulta falsa", concluye Stuttmann. Al mismo tiempo, el nuevo estudio sirve para establecer N. benthamiana como organismo modelo para estas y otras preguntas.
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Materiales proporcionado por Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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