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Descubierto un gen que regula la resistencia a enfermedades de las plantas y la composición de su pared celular

La pared celular es una estructura celular compleja que rodea a todas las células vegetales. Dicha estructura desempeña un papel muy relevante como barrera física que los patógenos deben superar para colonizar la planta y causar enfermedades. Además, es también una estructura dinámica que se modifica durante el proceso de infección o en respuesta a estreses ambientales, alterando su integridad estructural. Estos cambios en la integridad de la pared celular provocan la liberación de moléculas (denominadas DAMPs, por su nombre en inglés “Damage Associated Molecular Patterns”) que son percibidas por la planta y activan respuestas de inmunidad y defensa.

Investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas han descrito recientemente en la revista “Molecular Plant-Microbe Interactions” una función no conocida hasta ahora del gen ARR6 de Arabidopsis thaliana. Hasta ahora, se creía que ARR6 actuaba exclusivamente como un mediador de respuestas hormonales de la planta, sin embargo, el grupo del Dr. Antonio Molina ha demostrado que en realidad se trata de un regulador de la composición de la pared celular y de la resistencia frente a diferentes patógenos causantes de importantes enfermedades. En este trabajo, se ha demostrado que las plantas de Arabidopsis que cuentan en su genoma con una versión no funcional del gen ARR6 son más resistentes al hongo Plectosphaerella cucumerina, pero desarrollan la enfermedad causada por la bacteria Ralstonia solanacearum con mayor rapidez e intensidad. Por el contrario, las plantas que presentan altos niveles de expresión de ARR6 se comportan de forma contraria, siendo más resistentes a dicha bacteria, pero más susceptibles frente al hongo. Combinando diferentes aproximaciones bioquímicas, los investigadores han logrado purificar componentes de tipo carbohidrato en las paredes de plantas deficientes en ARR6, y han demostrado que estas paredes presentan alteraciones en su composición. Estas moléculas diferenciales presentes en las paredes de estas plantas deficientes en ARR6 podrían ser las responsables de las diferencias en su resistencia a patógenos, lo que sugiere una interesante interacción entre composición de la pared, señales de inmunidad innata y resistencia a enfermedades. Estos resultados también indican que el uso de formulados basados en moléculas derivadas de paredes celulares vegetales puede ser una estrategia para desarrollar tratamientos mas sostenible y eficaces que activen la inmunidad vegetal y se eviten pérdidas en los cultivos causadas por patógenos.

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Publicación Original:

Bacete, L., Mélida, H., López, G., Dabos, P., Tremousaygue, D., Denancé, N., Miedes, E., Bulone, V., Goffner, D., Molina, A. 2020. Arabidopsis Response Regulator 6 (ARR6) modulates plant cell wall composition and disease resistance. Molecular Plant-Microbe Interactions®. DOI: 10.1094/MPMI-12-19-0341-R

 

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