Agricultura Botánica, nutrición y genética Estados Unidos

Dos ramas inmunes a las plantas más íntimamente conectadas de lo que se creía

Dos ramas inmunes a las plantas más íntimamente conectadas de lo que se creía
Dr. Kenichi Tsuda, biólogo de plantas de la Universidad Agrícola de Huazhong en China. Crédito: Dr. Kenichi Tsuda

La defensa inducible por plantas comienza con el reconocimiento de microbios, lo que conduce a la activación de un conjunto complejo de respuestas celulares. 


por la Sociedad Americana de Fitopatología


Hay muchas formas de reconocer un microbio, y durante mucho tiempo se pensó que el reconocimiento de las características microbianas por los receptores de reconocimiento de patrones (PRR) fuera de la célula activaba la primera línea de defensa: la inmunidad activada por patrones, o PTI. 

Para evitar estas respuestas de defensa, los microbios de todo tipo desarrollaron la capacidad de entregar moléculas efectoras a la célula vegetal, ya sea directamente en el citoplasma o en el área justo fuera de la célula, donde son absorbidas por el citoplasma. 

Se pensaba que la respuesta a estas moléculas efectoras estaba mediada exclusivamente por receptores de repetición ricos en leucina (NLR) de dominio de unión a nucleótidos intracelulares que inducen inmunidad activada por efectoras, o ETI. 

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Estas dos vías de señalización a menudo se consideran dos ramas distintas de la respuesta inmune de la planta, cada una de las cuales contribuye de manera diferente a la inmunidad general. Sin embargo, la dicotomía entre PTI y ETI se ha vuelto borrosa debido a descubrimientos recientes, lo que indica que las respuestas a la señalización del receptor PRR y la señalización NLR se superponen ampliamente.

«Las dos ramas inmunes se consideraban previamente separadas, pero la creciente evidencia en los últimos años muestra que están íntimamente conectadas», explicó Kenichi Tsuda, biólogo de plantas de la Universidad Agrícola de Huazhong en China. «Es hora de repensar el modelo actual».

Durante el último año y medio, hallazgos emocionantes han revelado una imagen mucho más compleja y matizada de la defensa de las plantas. Tsuda y su colega You Lu, de la Universidad de Minnesota en los Estados Unidos, colaboraron en una revisión publicada recientemente en la revista MPMI . Su objetivo era integrar estas nuevas ideas con el modelo de larga data de vías separadas de ETI y PTI en un modelo más nuevo y con más matices en el que las vías existen, pero con múltiples puntos de interacción entre ellas y en el que cada vía está íntimamente conectada.

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Estas ideas son fundamentales para nuestra comprensión de las interacciones entre plantas y microbios, pero también tienen importantes implicaciones para la agricultura. «Estas dos ramas de la inmunidad vegetal contribuyen principalmente a la resistencia a los patógenos», dijo Tsuda. «Los modos de acción del sistema inmunológico de las plantas son fundamentales para cualquier aplicación de nuestro conocimiento en la práctica, como la agricultura».

A pesar del enorme esfuerzo de la comunidad de investigadores para comprender la señalización de defensa de las plantas y los muchos avances recientes, todavía existen muchas incógnitas en esta área. Por ejemplo, Tsuda dice que el mecanismo de «cómo los NLR usan los PRR es completamente desconocido». De hecho, Lu y Tsuda proponen dos modelos que podrían explicar esta interacción a nivel celular , uno de los cuales involucra la señalización entre células en un tejido, lo que lleva a la recomendación de Tsuda para que los investigadores examinen las respuestas inmunes a nivel de una sola célula.

«Como muchos investigadores están abordando esta cuestión, necesitaremos actualizar nuestro modelo anualmente», concluyó Tsuda.




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