Descubierta una nueva familia de receptores de plantas que activan las respuestas inmunes mediadas por glicanos de pared celular
El sistema inmune de plantas percibe una gran variedad de carbohidratos derivados de las paredes celulares de la planta o microorganismos mediante los dominios extracelulares (ECDs) de receptores de reconocimiento de patrones (PRRs), que activan la inmunidad dependiente de reconocimiento de patrones (PTI). Aunque se han descrito diversos oligosacáridos, como los derivados de glucanos mixtos (p. ej. MLG43) y celulosa (p. ej. CEL3) capaces de inducir PTI en plantas, nuestro conocimiento de la percepción de los mismos y mecanismos de señalización molecular es muy reducido, con la excepción de la percepción de quitina de hongos (p. ej. CHI6) que se realiza por RKs con LysM-ECD. Investigadores del CBGP, liderados por el grupo de Antonio Molina, en colaboración con el grupo de Julia Santiago (Universidad de Lausanne) han aislado y caracterizado un grupo de mutantes de Arabidopsis thaliana denominados igps (por sus siglas en inglés de "impaired in glycan perception") que son defectivos en la activación de PTI por MLG43, CEL3, pero no CHI6. igp1-igp4 están alterados en tres RKs - AT1G56145 (IGP1/CORK1), AT1G56130 (IGP2/IGP3) y AT1G56140 (IGP4) con ECDs que tiene un dominio de repeticiones ricas en leucina y un dominio malectina (LRR-MAL-RKs) que perciben oligosácaridos derivados de celulosa (por ejemplo, celotriosa, CEL3; y celopentaosa, CEL5). Los investigadores han demostrado que el ectodominio de IGP1/CORK1 es capaz de unir CEL3 y CEL5, pero no MLG43, y por lo tanto es el receptor PRR para CEL3/CEL5. Los datos publicados sugieren que las LRR-MAL-RKs identificadas forman parte de un nuevo sistema de reconocimiento de oligosacáridos y de activación de la respuesta inmune en plantas. El descubrimiento de este nuevo tipo de receptores de carbohidratos, que es el segundo descrito hasta el momento en plantas, abre la posibilidad de desarrollar productos biológicos basados en oligosacáridos de celulosa o MLGs para reemplazar a los productos fitosanitarios de síntesis química y así contribuir a una agricultura mas sostenible.
Publicación Original:
Martín-Dacal, M., Fernández-Calvo, P., Jiménez-Sandoval, P., López, G., Garrido-Arandía, M., Rebaque, D., del Hierro, I., Berlanga, D.J., Torres, M.Á., Kumar, V., Mélida, H., Pacios, L.F., Santiago, J., Molina, A. 2022. Arabidopsis immune responses triggered by cellulose and mixed-linked glucan oligosaccharides require a group of Leucine-Rich Repeat-Malectin Receptor Kinases. The Plant Journal. DOI: 10.1111/tpj.16088