Investigadores chinos descubrieron un «interruptor de muerte» en el sistema inmune de las plantas que puede activar la muerte celular para limitar la propagación de patógenos microbianos y brindar resistencia a las plantas. Los científicos
Investigadores chinos descubrieron un «interruptor de muerte» en el sistema inmune de las plantas que puede activar la muerte celular para limitar la propagación de patógenos microbianos y brindar resistencia a las plantas.
Los científicos dicen que el descubrimiento «se convertirá en conocimiento de los libros de texto» para comprender la inmunidad de las plantas y ofrece nuevas perspectivas sobre el desarrollo de cultivos resistentes a enfermedades de próxima generación que sean más respetuosos con el medio ambiente y que usen menos pesticidas.
Las plantas tienen un sistema inmune innato como los animales. Las plantas pueden detectar y responder a patógenos a través de un grupo de proteínas llamadas NLR. Aunque los científicos han identificado cientos de proteínas NLR, la forma en que estas proteínas funcionan ha sido una cuestión de especulación durante más de 20 años.
En el último número de la revista estadounidense Science, investigadores de la Universidad Tsinghua de China y del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China informaron en dos artículos de investigación que el ensamblaje de una estructura pentangular tipo rueda llamada «resistosoma» desempeña un papel en la conversión de proteínas NLR inactivas en complejos activos que conducen a la muerte celular y la señalización inmune en las plantas.
Los dos estudios se centraron en una proteína NLR llamada ZAR1 que puede detectar bacterias invasoras. La proteína ZAR1 se encuentra en estado latente en ausencia de bacterias. Tras la infección, ZAR1 se activa y sufre enormes cambios de conformación, formando una estructura de «resistesoma ZAR1» que incluye 15 proteínas.
Los investigadores también identificaron una estructura similar a un embudo que une el resistosoma a la membrana plasmática.
De esta manera, es como si el resistosoma enviara una orden de «autodestrucción», lo que provocó que la célula infectada se suicidara junto con los patógenos invasores, dijo Zhou Jianmin, investigador del Instituto de Genética y Biología del Desarrollo y autor correspondiente de los dos. estudios, en rueda de prensa.
Junto con la definición del mecanismo, los investigadores chinos también crearon un modelo estructural del resistosoma, pagando el camino para futuros estudios relacionados.
Chai Jijie, profesor de la Universidad de Tsinghua y autor correspondiente de los estudios, dijo que para reducir el uso de pesticidas y hacer que la producción de cultivos sea más respetuosa con el medio ambiente, la gente necesitaba confiar en las habilidades de las plantas para defenderse de los patógenos. Por lo tanto, es imprescindible comprender el mecanismo de los sistemas inmunológicos de las plantas.
«Esta es verdaderamente una estructura impresionante y hermosa. Creo que tengo la piel de gallina. Estoy muy emocionada de verlo». dijo Sophien Kamoun, científica senior del Laboratorio Sainsbury en Gran Bretaña.
Dijo que la parte más interesante es que los investigadores chinos propusieron un nuevo modelo de «interruptor de muerte» en las plantas y tendrá muchas implicaciones en la investigación de la inmunidad de las plantas.
En un artículo de revisión publicado en el mismo número de Science, investigadores de los Estados Unidos y Gran Bretaña dijeron que los dos estudios «ponen fin a gran parte de la especulación» sobre cómo funcionan las proteínas NLR y brindan pistas sobre el control de la muerte celular y la inmunidad.
Paul Schulze-Lefert, director del Instituto Max Planck para la Investigación sobre el Mejoramiento de Plantas en Colonia, Alemania, dijo en una declaración que «esto se convertirá en conocimiento de los libros de texto».
