Un equipo internacional con sede en Gante, Bélgica Centro VIB-UGent para Biología de Sistemas de Plantas y Basilea, Suiza Universidad de Basilea encontró un vínculo entre una clase de enzimas y señales inmunes que se dispara rápidamente al daño físico en las plantas.Este nuevo descubrimiento aumentará nuestra comprensión del sistema inmunitario de las plantas y podría aprovecharse para mejorar la salud y el rendimiento de los cultivos en el futuro.
Como un proceso universal en todos los organismos multicelulares, incluidos los humanos y las plantas, las células dañadas envían señales para alertar al tejido circundante de la herida. Estas señales pueden activar el sistema inmunitario para prevenir infecciones y promover la regeneración de tejidos, lo que eventualmente conduce a la curación de heridasEn las plantas, los fragmentos de proteínas o péptidos cortos juegan un papel importante en el sistema inmunitario. Estos péptidos se producen a partir de proteínas precursoras que se cortan en forma mediante las llamadas enzimas proteolíticas o proteasas.
El problema es que hay muchas proteasas, lo que significa que es esencial identificar cuáles desempeñan qué roles en el sistema inmune de la planta. Al herir las hojas del berro de thale, Arabidopsis thaliana, los equipos de Thomas Boller Prof. emérito, Universidad de Basilea, Frank Van Breusegem Centro VIB-UGent para Biología de Sistemas de Plantas y Kris Gevaert Centro VIB-UGent para Biotecnología Médica descubrieron que una clase de enzimas proteolíticas llamadas metacaspasas jugó un papel importante en la respuesta de la planta.que implica la liberación de calcio y la proteína precursora de péptidos PROPEP1. Verificaron sus hallazgos produciendo una planta con una mutación en el gen que codifica una metacaspasa importante. Esta planta no pudo liberar la señal inmune.
Para comprender la velocidad y el alcance de la respuesta inmune en Arabidopsis, Simon Stael, el postdoc que dirigió los esfuerzos, dañó las raíces con láser. Las células vegetales seleccionadas respondieron rápidamente. Simon Stael dice: "Estamos realmente emocionados de ver esasprimeros disparos con láser seguidos de ondas de calcio y dispersión de la señal de PROPEP1 ". El proceso recién descubierto se puede resumir de la siguiente manera: el daño provoca altos niveles de calcio en el interior de la célula que activan las metacaspasas. Estas metacaspasas funcionan en PROPEP1, que regula la respuesta inmune yesfuerzos de limitación de daños asociados.
Esto abre nuevas vías de investigación, ya que las proteasas suelen escindir más de una proteína. Entonces, ¿qué otros procesos vegetales están influenciados por las metacaspasas y contribuyen a la respuesta e inmunidad de la herida? Ahora también podemos usar la técnica de ablación con láser para observar una variedadde otras respuestas en las células dañadas y sus alrededores, para aprender más sobre los detalles de la respuesta local a la herida. Finalmente, las estrategias de mejoramiento de cultivos seleccionan principalmente para el crecimiento óptimo, el rendimiento y la calidad de los alimentos o piensos en combinación con el uso intensivo de pesticidas, lo que puede paralizar elsistema inmunitario de las plantas. Las metacaspasas ahora emergen como objetivos potenciales para mejorar las técnicas de mejoramiento y una mejor inmunidad de los cultivos.
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Materiales proporcionado por VIB Flanders Institute for Biotechnology . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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