Investigadores del laboratorio de Tessa Burch-Smith, Ph.D. en el Danforth Plant Science Center y la Universidad de Tennessee, Knoxville, están llevando a cabo un trabajo pionero para descubrir cómo las plantas transmiten información, moléculas importantes y virus entre las células.
por el Centro de Ciencias Vegetales Donald Danforth
En un estudio reciente, demostraron cómo los plasmodesmos (PD), estructuras que conectan las células vecinas en las hojas y otros órganos, se controlan mediante la deposición de callosa (un polímero de carbohidratos) cuando las plantas responden a la infección. Su investigación comparó diferentes métodos para cuantificar rigurosamente la acumulación de callosa alrededor de los canales microscópicos de PD y allana el camino para una comprensión más profunda de cómo funciona el sistema inmunológico de las plantas .
Los resultados de su estudio se publicaron recientemente en «Comparación de métodos para la detección y cuantificación de callosa plasmodesmal en hojas de Nicotiana benthamiana», en la revista Molecular Plant-Microbe Interactions .
La callosa, un polímero formado por moléculas de glucosa, es esencial para regular el tráfico intercelular a través de los plasmodesmos (PD). Los patógenos manipulan las proteínas localizadas en la PD para permitir el tráfico intercelular eliminando la callosa en la PD o, por el contrario, aumentando la acumulación de callosa en la PD para limitar el tráfico intercelular durante la infección.
Las hormonas de defensa de las plantas, como el ácido salicílico, regulan las proteínas localizadas en la EP para controlar la EP y el tráfico intercelular durante las respuestas de defensa inmunitaria, como la resistencia sistémica adquirida.
La medición de la deposición de callosa en la PD en plantas se ha convertido en una forma popular de evaluar el probable tráfico de moléculas entre células durante la inmunidad de las plantas. A pesar de la popularidad de esta métrica, no existe un estándar sobre cómo se deben realizar estas mediciones.
La primera autora, Amie Sankoh, Ph.D., y su colega universitario, Joseph Adjei, compararon tres métodos comúnmente utilizados para identificar y cuantificar la callosa PD mediante tinción con azul de anilina y los evaluaron para determinar cuál es el más efectivo en el modelo de hoja. Tanto Amie como Joseph son sordos y se comunican principalmente mediante el lenguaje de señas americano.
Sus resultados revelaron que el método más fiable utilizaba tinción con azul de anilina y microscopía fluorescente para medir la deposición de callosa en tejido fijado. También se compararon los flujos de trabajo manuales o semiautomáticos para el análisis de imágenes y se encontró que producían resultados similares, aunque el flujo de trabajo semiautomático produjo una distribución más amplia de puntos de datos.
«Nos sorprendió lo diferente que podría ser la confiabilidad de los diferentes métodos para detectar callosa. Creemos que este trabajo mejorará en gran medida la consistencia en los experimentos en todos los laboratorios», dijo el Dr. Sankoh.
Este estudio se basó en el Laboratorio de Bioimagen Avanzada del Centro Danforth. El equipo planea utilizar el protocolo y el análisis identificados para investigar cómo cambian los niveles de callosa en la EP durante el curso de la infección con varias hormonas. Dichos estudios podrían identificar momentos importantes en los que se podría manipular la PD para interrumpir el proceso de infección y prevenir enfermedades de las plantas.
Más información: Amie Fornah Sankoh et al, Comparación de métodos para la detección y cuantificación de callosa plasmodesmal en hojas de Nicotiana benthamiana durante las respuestas de defensa, Interacciones moleculares entre plantas y microbios (2024). DOI: 10.1094/MPMI-09-23-0152-SC
