Las leguminosas fijan el nitrógeno atmosférico con la ayuda de bacterias simbióticas, llamadas Rhizobia, que colonizan sus raíces. Por lo tanto, las plantas deben ser capaces de reconocer con precisión su simbionte para evitar la infección por microbios patógenos. Para ello, las leguminosas utilizan diferentes receptores LysMproteínas ubicadas en la superficie celular externa de sus raíces. En el estudio publicado en ciencia , un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Aarhus muestra que las moléculas de señalización patógenas quitina o simbióticas factores Nod son reconocidas por pequeños motivos moleculares en los receptores que dirigen la salida de señalización hacia la defensa antimicrobiana o la simbiosis.
Todas las plantas terrestres tienen receptores LysM que aseguran la detección de varias señales microbianas, pero se desconoce cómo una planta decide montar una respuesta simbiótica o inmune hacia un microbio entrante ". Comenzamos preguntando un básico y, tal vez al principio, ingenuopregunta: ¿Podemos identificar los elementos importantes mediante el uso de receptores muy similares, pero con una función opuesta como fondo para un análisis sistemático? ", dice Zoltán Bozsoki." La primera estructura cristalina de un receptor del factor Nod fue un gran avance. Nos dio una mejor comprensiónde estos receptores y guiaron nuestros esfuerzos para diseñarlos en plantas ", agrega Kira Gysel.
El estudio combina la disección asistida por la estructura de regiones definidas en receptores LysM para experimentos bioquímicos y análisis funcional en planta. "Para comprender realmente estos receptores, necesitábamos trabajar en estrecha colaboración y combinar la biología estructural y la bioquímica con las pruebas funcionales sistemáticas enplantas ", dice Simon Boje Hansen. Al utilizar este enfoque, los investigadores identificaron motivos previamente desconocidos en el dominio LysM1 de los receptores de quitina y factor Nod como determinantes de la inmunidad y la simbiosis." Resulta que hay muy pocos, pero importantes,residuos que separan un receptor inmune de uno simbiótico y ahora los identificamos y demostramos por primera vez que es posible reprogramar los receptores LysM cambiando estos residuos ", dice Kasper Røjkjær Andersen.
El objetivo a largo plazo es transferir la capacidad única de fijación de nitrógeno que tienen las plantas de leguminosas a las plantas de cereales para limitar la necesidad de fertilizantes nitrogenados comerciales contaminantes y beneficiar y empoderar a las personas más pobres de la Tierra. Simona Radutoiu concluye: "Ahoraproporcionar la comprensión conceptual necesaria para una ingeniería gradual y racional de los receptores LysM, que es un primer paso esencial hacia este ambicioso objetivo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Aarhus . Original escrito por Lisbeth Heilesen. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :