Una proteína que indica daño tisular al sistema inmunológico humano tiene una contraparte que desempeña un papel similar en las plantas, informan investigadores del Instituto Boyce Thompson BTI.
El profesor Daniel Klessig y sus colegas han identificado una nueva molécula de patrón molecular asociada al daño o "DAMP" en las plantas. Las moléculas de DAMP liberadas por las células lesionadas desencadenan una respuesta inmune en plantas y animales. Los investigadores describen esta proteína, llamada HMGB3, en unnuevo papel en PLOS Patógenos . El conocimiento de HMGB3 y su equivalente humano, HMGB1, mejora nuestra comprensión de cómo los seres humanos y las plantas luchan contra las infecciones.
Las plantas y los tejidos animales usan DAMP para detectar cuando están heridos, de modo que puedan promover la curación y defenderse de la infección. Los DAMP siempre están presentes dentro de las células, pero se liberan en el espacio circundante en respuesta al daño tisular, donde se activanrespuestas inflamatorias e inmunes.
Los investigadores descubrieron las acciones de HMGB3 a través de sus investigaciones de proteínas vegetales y animales que interactúan con el ácido salicílico, un regulador inmune de las plantas y el principal producto de degradación de la aspirina. Un estudio anterior del laboratorio de Klessig encontró que el ácido salicílico bloquea la HMGB1, un DAMPen humanos que se asocia con múltiples enfermedades relacionadas con la inflamación. Cuando buscaron en el genoma de la planta modelo Arabidopsis genes que codifiquen proteínas similares, encontraron HMGB3.
Compararon las acciones de HMGB3 en Arabidopsis plantas a otras DAMP conocidas de plantas, y midió la capacidad de la proteína para ayudar a las plantas a combatir la infección por moho gris.
"Inyectamos la proteína en el espacio extracelular de la planta y luego examinamos diferentes capas de actividad inmune", dijo el autor principal Hyong Woo Choi, investigador asociado principal de BTI. La proteína desencadenó una cascada de señalización involucrada en la respuesta inmune de la planta, activó la expresión de genes involucrados en la defensa, inició la deposición de callosa, un engrosamiento protector de las paredes celulares, e hizo que las plantas fueran más resistentes a la infección por moho gris.
Encontraron que, al igual que la HMGB1 humana, la HMGB3 también interactúa con el ácido salicílico, que inhibe sus actividades. Los efectos de estimulación inmunológica de HMGB3 en plantas infectadas con moho gris se borraron cuando los investigadores agregaron ácido salicílico.
"La identificación de los objetivos compartidos del ácido salicílico y los mecanismos de acción en plantas y animales nos permite trasladar lo aprendido en un sistema al otro, dijo Klessig." Por ejemplo, la gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa es otro objetivo compartido.Participa en la replicación de varios virus de plantas y animales, incluidos los virus de la hepatitis A, B y C en humanos y el virus del achaparramiento del tomate en las plantas. En particular, la unión del ácido salicílico a este objetivo suprime la replicación del virus de la planta ".
En el trabajo futuro, Klessig y sus colegas continuarán investigando los objetivos del ácido salicílico que comparten las plantas y los animales, que tienen funciones importantes en la enfermedad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Boyce Thompson para la Investigación de Plantas . Original escrito por Patricia Waldron. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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