Los patógenos bacterianos, como los que causan el tizón bacteriano del arroz, la marchitez bacteriana del tomate y el cancro bacteriano del kiwi, representan amenazas significativas para la agricultura mundial.
por Zhang Nannan, Academia China de Ciencias
Sin embargo, los pesticidas eficaces para controlar estas enfermedades son escasos, y los bactericidas y antibióticos a base de cobre ofrecen una eficacia limitada y representan riesgos ambientales.
Sin embargo, científicos chinos han logrado recientemente un gran avance en este campo al demostrar que un metabolito de defensa vegetal de amplia distribución puede ayudar a combatir enfermedades bacterianas en los cultivos. Este metabolito, la erucamida, inhibe la virulencia de las bacterias patógenas al actuar específicamente sobre el ensamblaje del inyectoma de secreción tipo III (T3SS), una máquina molecular con forma de aguja que utilizan las bacterias gramnegativas para inyectar proteínas efectoras directamente en las células huésped.
La investigación fue dirigida por el equipo del profesor Zhou Jianmin, del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia China de Ciencias, en colaboración con el grupo del profesor Lei Xiaoguang, de la Universidad de Pekín. El estudio se publicó en Science el 28 de febrero.
Los investigadores determinaron que la erucamida, un metabolito de defensa vegetal antiguo y de amplio espectro, inhibe la actividad del T3SS en diversos patógenos bacterianos. El análisis genético demostró que las plantas con niveles elevados de erucamida presentan una mayor resistencia a los patógenos bacterianos, mientras que aquellas con niveles reducidos presentan una menor resistencia. Estos resultados indican que la erucamida desempeña un papel crucial en la inmunidad vegetal contra las bacterias.
Mediante una combinación de técnicas avanzadas —que incluyen microscopía electrónica , ensayos bioquímicos, predicción de la estructura proteica, acoplamiento molecular y simulaciones de dinámica molecular— , los investigadores demostraron que la erucamida se une a HrcC, un componente conservado del T3SS. Esta interacción interrumpe el ensamblaje del inyectoma del T3SS, una estructura que las bacterias utilizan para inyectar toxinas en las células huésped.
Sorprendentemente, el bolsillo de unión de la erucamida en HrcC está altamente conservado en diversas especies bacterianas, lo que sugiere que este mecanismo podría tener una aplicabilidad de amplio espectro.
Además, los investigadores demostraron que la aplicación exógena de erucamida podría proteger los cultivos de enfermedades bacterianas, destacando su potencial como biopesticida para la agricultura sostenible.
Este estudio proporciona conocimientos importantes sobre la inmunidad de las plantas y allana el camino para el desarrollo de nuevos agentes antibacterianos respetuosos con el medio ambiente, así como estrategias de mejoramiento molecular para cultivos resistentes a enfermedades bacterianas.
Más información: Pei Miao et al., Un compuesto de defensa vegetal de amplio espectro desarma el ensamblaje del inyectoma bacteriano tipo III, Science (2025). DOI: 10.1126/science.ads0377
