Los investigadores de la Universidad del Estado de Washington han descubierto la forma en que las plantas responden a los organismos que causan enfermedades y cómo se protegen a sí mismas, lo que abre el camino a posibles avances en la mejora genética de la resistencia a enfermedades o plagas.
Los resultados fueron publicados en la revista Fisiología vegetal y describa cómo las plantas responden a una molécula liberada durante el daño causado por una infección o entidades externas. El documento muestra cómo la adenosina 5-trifosfato ATP, una parte del ADN y la producción de energía en las células, se convierte en una señal de lesión o infección cuandofuera de las células. Esa señal desencadena respuestas de defensa en las plantas.
"Encontramos las vías que conectan el ATP con las respuestas celulares de las plantas que protegen la planta", dijo David Gang, profesor de WSU en el Instituto de Química Biológica.
La ciencia detrás de esto es emocionante, pero el mayor impacto en la sociedad vendrá del uso futuro de esta información, dijo el profesor asistente de fitopatología de la WSU, Kiwamu Tanaka.
"Este es un modelo de cómo funciona el sistema inmunológico de una planta", dijo Tanaka. "En algunos aspectos, incluso los programas de mejoramiento más innovadores todavía están buscando a tientas en la oscuridad para crear resistencia. Pero si tienes el modelo, puedesalcanzar la meta mucho más rápido "
La pandilla lo comparó con una experiencia común que las personas tienen con los automóviles.
"Si su automóvil no funciona correctamente, a menudo tiene que llevarlo a un mecánico porque los automóviles son muy complejos ahora", dijo. "Conectan el automóvil a un sensor y pueden ver el problema rápidamente. Si lo hicetendría que adivinar y espero hacerlo bien. Así es la cría tradicional, gran parte de su trabajo es desafiante porque tienen que trabajar con tantas soluciones potenciales complejas. Ahora tendrán un esquema para eliminar muchas cosas.de ese gran esfuerzo "
Haciendo la ciencia
Para encontrar las vías correctas, el equipo de investigación utilizó plantas silvestres y plantas modificadas en las principales vías de defensa de las plantas. Los científicos dispararían una respuesta ATP en una muestra modificada para rastrear la ruta de la señal hacia el receptor, y luego reproducir esoen las otras muestras. Era una ciencia que consumía mucho tiempo, con una gran recompensa, dijo el investigador postdoctoral de la WSU y autor principal del artículo, Jeremy Jewell.
"Fue como seguir un solo fideo en un tazón enorme lleno de ellos", dijo Jewell. "El ATP extracelular activa las respuestas de defensa en parte a través de estas vías de defensa principales, y en parte independientemente de ellas, pero todos estos hilos trabajan juntos. Cuando encontramos nuevos jugadores en esta vía inmune, fue una gran sensación "
Cómo funciona ATP
El ATP es una molécula de energía que es necesaria para que la vida funcione, dijo Tanaka. Está muy bien investigada y entendida dentro de las células. Pero el ATP cambia fundamentalmente cuando está fuera de una célula en un organismo.
"El ATP extracelular es una señal de daño a las células circundantes", dijo Tanaka. "El ATP solo está fuera de la célula cuando algo está dañado, por lo que es un desencadenante perfecto para las respuestas inmunes".
El receptor que recibe la señal de daño ATP se encontró en 2014, pero hasta ahora los científicos no sabían cómo esta señal causaba una respuesta inmune en las plantas.
"El fitomejoramiento futuro ahora puede aumentar la defensa o resistencia de la planta en base a conocer estas vías", dijo Gang. "Se pueden criar para responder más rápido o no desperdiciar energía activando todo el sistema inmune si solo se necesita una defensa específicarequerido. El potencial para esto es bastante increíble para ayudar a las plantas y cultivos ".
El apoyo financiero proviene de la National Science Foundation IOS-1557813.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Washington . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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