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Los virus de plantas secuestran el sistema de defensa de las plantas, pero podría haber una forma de contraatacar

planta
Crédito: CC0 Public Domain

Muchas enfermedades causadas por virus vegetales comunes reducen los cultivos de importantes plantas alimenticias. En el peor de los casos, los virus de la papa, entre otros, pueden destruir hasta el 80% de los cultivos en los campos infectados.


por la Universidad de Helsinki


Las plantas no están del todo indefensas contra los virus, aunque carecen de un sistema inmunológico como el que se encuentra en los humanos. Para las células vegetales, el mecanismo de defensa principal contra las infecciones virales es el silenciamiento de genes. Al utilizar el mecanismo, las células vegetales identifican el material genético extraño que se origina en el virus y lo cortan en pequeños trozos.

«A su vez, estos fragmentos del genoma guían a las proteínas de las células vegetales para identificar y destruir los genomas virales. Como resultado, la producción de proteínas virales termina, lo que se interpreta como un ‘silenciamiento’ de los genes virales. Una respuesta defensiva exitosa evita que el virus de esparcirse en la planta «, dice Docent Kristiina Mäkinen de la Facultad de Agricultura y Silvicultura de la Universidad de Helsinki.

Los virus pueden secuestrar el sistema de defensa de la planta

Al mismo tiempo, los virus también tienen medios para resistir y subvertir los mecanismos de defensa de la planta huésped. Un grupo de investigación especializado en virología vegetal, dirigido por Mäkinen, investiga la interacción entre el virus A de la patata y las proteínas de la planta huésped. Mäkinen y su grupo encuentran una proteína viral particularmente interesante, ya que está dirigida contra el sistema de defensa de la planta.

«Esta proteína es capaz no solo de bloquear el silenciamiento de genes, sino también de aprovechar los factores involucrados en el proceso para servir tanto a su replicación viral como a la formación de nuevas partículas virales. En otras palabras, el virus fuerza, por así decirlo, a la planta sistema de defensa para ir en contra de su propósito previsto, a favor del patógeno «.

Los genes juegan un papel en la resistencia: se necesitan técnicas modernas de fitomejoramiento

Los estudios en plantas que son naturalmente resistentes a los virus han demostrado que su resistencia a menudo se basa en mutaciones en el genoma de la planta que bloquean la interacción entre las proteínas virales y vegetales. Para emplear estas mutaciones en el fitomejoramiento, la investigadora universitaria Maija Pollari considera necesario comenzar a utilizar técnicas modernas de fitomejoramiento.

«Por ejemplo, la técnica CRISPR / Cas9, que acaba de recibir el Premio Nobel de Química, permite apuntar a mutaciones antivirales en una ubicación precisa del genoma de la planta. Este es un gran avance en comparación con el fitomejoramiento tradicional . que se basa en el uso de sustancias químicas mutagénicas y radiaciones radiactivas ”, añade Pollari.

Las interacciones entre las proteínas vegetales y virales descubiertas por el grupo de investigación de Kristiina Mäkinen ofrecen nuevos objetivos para mejorar la resistencia contra el virus de la papa en las plantas hospedadoras. El objetivo de los investigadores es identificar un componente de las proteínas vegetales a través del cual entran en contacto con las proteínas virales.

«Cuando las proteínas se modifican para bloquear la interacción, el mecanismo de silenciamiento génico de la planta puede recuperar la ventaja sobre el virus. Las cepas resistentes a los virus utilizados en el cultivo reducen las pérdidas causadas por enfermedades virales y, en consecuencia, mejoran los rendimientos. Además, es probable que se alivia la carga química del medio ambiente, ya que se reduce la cantidad de sustancias químicas utilizadas para prevenir los pulgones ”, señala Kristiina Mäkinen.


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