Ads-728

Ads-728

Psicología

Astrofísica

Genética

Neurociencia

» » » La vía de señalización vincula la inmunidad local y la sistémica de la planta

Referencia:  Max.Planck-Gesellschaft.16 de diciembre 2013

Cuando las plantas descubren un patógeno, preparan a todo el sistema para el ataque de manera que estén listas para luchar a todos los niveles. Trabajando con otros colegas, Annegret Ross y Yusuke Saijo, del Instituto Max Planck para la investigación fitogenética en Colonia, han descubierto que esta defensa sistémica puede ser desencadenada por una vía de señalización que reacciona a fragmentos de proteínas cortas. Y estos, se cree que pueden originarse cuando una célula vegetal está dañada por un patógeno. Dicha vía de señalización introduce un mediador molecular en el sistema vascular de la planta poniendo en alerta a todas las áreas.

Tras el ataque de un patógeno, las células infectadas
envían un mensajero molecular para advertir a la planta
que se prepare para un ataque a todos los niveles. © Max
Planck  Institute for Plant Breeding Research/Annegret Ross.
Las plantas, primero detectan los intrusos por su no-familiaridad. Los receptores externos de las células vegetales actúan como sabuesos, olfateando moléculas desconocidas. Si detectan algo que sugiere un posible ataque, las células activan de inmediato las defensas locales y se preparan para un ataque global a toda la planta por medio de la resistencia sistémica. El gestor de crisis y los componentes de esta movilización ya han sido identificados, y se sabe que las hormonas de las plantas, como son el etileno, ácido salicílico y el ácido jasmónico juegan su papel en la defensa sistémica, mientras que aún quedan muchos detalles moleculares que siguen siendo desconocidos. Annegret Ross y sus colegas en el departamento de Paul Schulze-Lefert, han identificado ahora a un jugador más en esta organización de la inmunidad sistémica.

Este jugador se sitúa en el exterior de la célula y es similar en su estructura a los receptores que olfatean las moléculas desconocidas. Sin embargo, en lugar de agentes patógenos, este "receptor Pep" detecta los pequeños fragmentos de proteínas endógenas que probablemente vienen de un precursor más grande en el momento del ataque. Ross y sus colegas aún no saben cómo estos fragmentos se quedan entre la membrana celular y la pared celular, pero es posible que vayan a la deriva a través de una fuga en la membrana celular. Una vez fuera, se unen al receptor Pep. Los científicos querían empezar por averiguar qué ocurre en el núcleo de la célula cuando el receptor Pep detecta uno de estos fragmentos, porque a fin de organizar la inmunidad sistémica, una célula infectada ha de alterar su programación genética, no puede simplemente seguir  a nivel genético como antes, sino que debe implementar el programa de inmunidad sistémica.

Los científicos que trabajan con Ross y Saijo han demostrado que una vez que el fragmento de proteína se une al receptor Pep, cientos de genes se transcriben de manera diferente. Muchos de estos genes, con el comportamiento de transcripción cambiado, también tienen funciones relacionadas con las hormonas de la planta, demostrando así que sus vías de señalización están profundamente involucradas en la organización de la inmunidad sistémica. El receptor Pep de señalización funciona cuando el etileno, el ácido salicílico y las vías de ácido jasmónico, señalando la desconexión mediante la manipulación específica, así que está claro que la vía del receptor Pep puede trabajar de formas altamente variables.

Arabidopsis
A fin de obtener una mejor comprensión de su papel, Ross y sus colegas cultivaron unas plantas de Arabidopsis sin receptores Pep. "En primer lugar, infectaron las hojas cerca del suelo. Las células de la planta eran capaces de defenderse contra esta infección sin ningún problema, por lo que la defensa inmune local no se vio afectada", explicó Ross. "Sin embargo, cuando más tarde se infectaron las hojas más altas, la planta era incapaz de organizar una defensa sistémica, lo cual significa que sin el receptor Pep no podía desarrollar la inmunidad sistémica. Sin los receptores Pep, quedaba tan vulnerable a la segunda infección como a la primera. "Ross y sus colegas concluyeron que el receptor Pep está involucrado en el desarrollo de la inmunidad sistémica, y que juega un papel esencial en este proceso.

¿Qué es exactamente lo que hacen los receptores Pep y su vía de señalización? Los científicos han demostrado que la vía de señalización sólo se origina en la célula infectada, y no en las hojas distantes. Esto indicaría que utiliza un mensajero molecular para informar a otros niveles. El mensajero es probablemente liberado dentro del sistema vascular de la planta, es decir, las vasos utilizados por la planta para el transporte de agua y los productos de la fotosíntesis, pero lo que parece ser y qué propiedades moleculares tiene, son preguntas que Ross y sus colegas no puede responder aún. Al parecer, es posible movilizar al mensajero mediante el tratamiento de las hojas sólo con fragmentos de proteínas endógenas. En este caso, no hay necesidad de un patógeno, los fragmentos de proteína son suficientes para activar la inmunidad sistémica .


- Imagen: Tras el ataque de un patógeno, las células infectadas envían un mensajero molecular para advertir a la planta que se prepare para un ataque a todos los niveles. © Max Planck Institute for Plant Breeding Research/ Annegret Ross.
- Imagen Arabidopsis, en Wikipedia
.

,

«
Next
Entrada más reciente
»
Previous
Entrada antigua
Editor del blog Pedro Donaire

Filosofía

Educación

Deporte

Tecnología

Materiales