El patrón de expresión de las enzimas NADPH oxidasas determina la producción adecuada de agua oxigenada en la respuesta de las plantas ante el ataque de patógenos

Una de las primeras respuestas de la planta ante el ataque de patógenos es la producción masiva de especies reactivas de oxígeno (ROS), principalmente agua oxigenada. Estas especies reactivas deben producirse de manera controlada para que puedan funcionar como señales y contribuir a la activación de las defensas de la planta. La principal enzima responsable de la producción de ROS ante el ataque de patógenos es la NADPH oxidasa, homóloga a la que produce ROS durante la activación del sistema inmunitario de animales. Multitud de grupos están intentando elucidar cómo está regulada esta producción de ROS para que puedan cumplir su misión señalizadora sin causar un daño excesivo en la propia planta.

Un reciente estudio, dirigido por el Dr. Miguel Ángel Torres del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP) de la Universidad Politécnica de Madrid y en el que han participado investigadores del Sainsbury Lab (TSL, Norwich, Inglaterra), analiza el patrón de expresión que los dos principales genes de la NADPH oxidasa de la planta modelo Arabidopsis thaliana, RbohD y RbohF, muestran ante el ataque de patógenos. El estudio, que ha sido publicado en la revista Journal of Experimental Botany, utiliza fusiones de promotor a marcadores como la β-glucuronidasa o la Luciferasa (LUC) que permiten una fácil visualización de los tipos celulares donde se expresan estos genes. Estos análisis han permitido determinar que ambos genes presentan un patrón de expresión diferencial ante el ataque de patógenos, lo cual sugiere que participarían en procesos diferentes dentro de la activación de la respuesta de inmunidad vegetal. Además, un estudio de intercambio de promotores muestra que la expresión dirigida por el promotor del gen RbohD es necesaria para que esta enzima produzca de manera masiva agua oxigenada. Ello apunta a que la regulación transcripcional representa un factor de regulación adicional con respecto a la regulación por calcio y eventos de fosforilación que han sido documentados para esta enzima. Asimismo, el estudio del patrón de expresión de estos genes ha permitido identificar el papel relevante que estas enzimas desempeñan en la resistencia basal de Arabidopsis frente a patógenos no adaptados.