Detectores móviles, cómo las plantas enfrentan enfermedades

Hoja con un tipo de enfermedad

El estudio, realizado en cultivos de papa, publicado en la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos, descubrió cómo las plantas reaccionan a los patógenos que las invaden. Este descubrimiento podría abrir las puertas para generar cultivos resistentes a enfermedades en un futuro.

“Comprender exactamente cómo las plantas perciben y eliminan los agentes que causan enfermedades podría permitirnos diseñar estrategias de control genético mejorando su sistema inmunológico”. Explicó el doctor, Cian Duggan, autor principal del proyecto.

¿Cómo funciona estos detectores móviles? El detector fue bautizado como un NLR, este receptor citoplásmico tiene como tarea responder a señales que provienen de bacterias y virus para poder alertar a la planta de que hay un organismo virulento en ella. En el caso del estudio, se analizó como la papa reacciona a un microbio que genera tizón en el cultivo. Una de las enfermedades que más afecta la planta.

Así las cosas, cuando este patógeno se encuentra en la planta, el NLR avisa a la planta haciendo que la célula en donde se encuentra el patógeno provoque su propia muerte para evitar que el microbio se alimente de sus nutrientes.

Papa infectada con Phytophthora infestans o tizón tardío.

Las ayudas que enfrentan enfermedades

La cuestión es que este NLR reacciona demasiado rápido a este virus, avisando al sistema inmunológico de la planta para que ella pueda defenderse.

Esto no ayudó al estudio de Duggan, ya que no se podía analizar bien el proceso de reacción. Por lo anterior, el equipo de investigadores crearon una variante de este NLR que reaccionara un poco más lento a la detección de este virus y así poder estudiar mejor los comportamientos de la planta.

Ahora bien, en el estudio se observó que el microbio cuando se aloja en la célula se empieza a extender por ella. Pero alrededor de esta estructura, creada por el microbio. Las células elaboran una membrana llamada membrana extrahaustoriana (EHM) la cual impide la expansión de este virus.

Lo curioso de este mecanismo de defensa es el NLR quien, por primera vez, si demostró que no solo se mueven al lugar de invasión, sino que también se transporta a otros lugares de sospecha de infección y cambian su función primaria.

Este NLR no solo detectan el patógeno, sino que después de detectarlos, estos cambian a ser máquinas moleculares, llamadas resistosomas. Las cuales matan a las células vegetales comprometidas dejando sin nutrientes al parásito.

Todavía no se sabe bien como la NLR se mueve hacia el EHM y como estos dos contribuyen a la resistencia a enfermedades, sin embargo, cuando se descubra bien este proceso, los investigadores podrían desarrollar un NLR más potente, lo que dejaría variedades de cultivos más resistentes a enfermedades.

Más información:

https://phys.org/news/2021-08-discovery-mobile-disease-detectors-boost.html

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