Los sistemas inmunes de las plantas, como los de los humanos y los animales, se enfrentan a un difícil acto de equilibrio: deben generar respuestas contra los patógenos en constante evolución, pero no deben exagerar. Las respuestas inmunitarias requieren energía y recursos y, a menudo, implican que las plantas maten a sus propios infectadoscélulas para evitar la propagación de los patógenos.
Investigadores de la Universidad de Durham en el Reino Unido han identificado un vínculo crucial en el proceso de cómo las plantas regulan sus respuestas antivirales. La investigación se publica en la edición del 2 de marzo de la Revista de Química Biológica .
El laboratorio de Martin Cann en Durham, en colaboración con los laboratorios de Aska Goverse en la Universidad de Wageningen y Frank Takken en la Universidad de Amsterdam, estudió una proteína receptora llamada Rx1, que se encuentra en las plantas de papa y detecta la infección por un virus llamado virus de la papaX.
La unión a una proteína del virus activa Rx1 y comienza una cadena de eventos que resulta en que la planta genere una respuesta inmune. Pero la secuencia exacta de eventos celulares y cómo la activación de Rx1 se tradujo en acción por el resto de la célula- era desconocido
"Nuestro estudio reveló un vínculo emocionante e inesperado entre el ataque de patógenos y el ADN de la planta", dijo Cann.
Específicamente, el estudio mostró que Rx1 une fuerzas con una proteína llamada Glk1. Glk1 es un factor de transcripción, lo que significa que se une a regiones específicas de ADN y activa genes involucrados en la muerte celular y otras respuestas inmunes de las plantas. El equipo descubrió que cuando Glk1unido a Rx1 activado por virus, fue capaz de activar los genes de defensa apropiados.
Curiosamente, cuando la proteína viral estaba ausente, Rx1 parecía tener el efecto contrario: en realidad evitaba que Glk1 se uniera al ADN. De esta forma, evitó una respuesta inmune inapropiada.
"La respuesta inmune implica la reprogramación de toda la célula y, a menudo, de toda la planta", dijo Cann. "A n una parte importante de este proceso regulador no solo permite la activación sino que también se asegura de que se cambie todo el sistemaapagado en ausencia de infección "
Dado que más de un tercio de la cosecha potencial anual de cultivos a nivel mundial se pierde por patógenos y plagas, el mejoramiento de las plantas con mejores sistemas inmunes es un desafío importante. Comprender cómo se regula este sistema inmunitario en el nivel apropiado de actividad les da a los investigadores más ideas sobrepuntos en la vía de señalización inmune que podrían apuntar a aumentar la capacidad de referencia de la planta para resistir enfermedades.
"Para aumentar el rendimiento de los cultivos, existe una necesidad urgente de nuevas variedades que sean resistentes a estas tensiones", dijo Cann. "Una comprensión mecanicista de cómo las plantas resisten o superan el ataque de patógenos es crucial para desarrollar nuevas estrategias para la protección de los cultivos"."
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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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