Las plantas que crecen en el suelo son colonizadas por diversos microbios conocidos colectivamente como microbiota vegetal, que es esencial para el crecimiento óptimo de las plantas en la naturaleza y protege a la planta huésped de los efectos nocivos de los microorganismos e insectos patógenos.sistema inmune de las plantas que ha evolucionado para reconocer patrones moleculares asociados microbianos MAMP, moléculas conservadas dentro de una clase microbiana, y generar una respuesta inmune, se desconoce cómo los microbios que viven en el suelo pueden colonizar las raíces de las plantas. Ahora, MPIPZLos investigadores dirigidos por Paul Schulze-Lefert, y los investigadores de la Universidad de Carolina dirigidos por Jeffery L. Dangl muestran, en dos estudios separados, que un subconjunto de bacterias comensales es capaz de suprimir un sector del sistema inmunológico de las plantas y colonizar las raíces de las plantas cuandotanto las bacterias inmunosupresoras como las no supresoras están presentes, en el contexto de una comunidad microbiana.
Las plantas han desarrollado un sistema inmunológico innato para protegerse contra patógenos, incluido el reconocimiento de MAMP derivados de microbios por los receptores de reconocimiento de patrones PRR que residen en la superficie de las células vegetales. El reconocimiento de MAMP por PRR conduce a una inmunidad activada por MAMPMTI, que da como resultado la restricción de la proliferación de patógenos. Sin embargo, si no se controla, el MTI crónico también puede conducir a la inhibición del crecimiento de las plantas, un fenómeno conocido como compensación crecimiento-defensa. Los patógenos han desarrollado diversos mecanismos para suprimir el MTI, una propiedadque, sorprendentemente, también se ha detectado en un subconjunto de bacterias comensales no dañinas de la microbiota de la raíz. Estas bacterias se han denominado microbios "inmunosupresores", en contraste con los microbios comensales "no supresores" que no pueden suprimir la MTI. Ahora, se ha descubierto que la presencia de microbios inmunosupresores en la microbiota de la planta puede suprimir parte de la respuesta inmunitaria del huésped, al tiempo que favorece la colonización de patógenos oportunistas.- microorganismos infecciosos que normalmente son inofensivos para su huésped pero que pueden causar enfermedades cuando surgen condiciones favorables.
Para evaluar primero la capacidad de las bacterias comensales de las raíces de las plantas para interferir con la inhibición del crecimiento de la raíz asociada a la defensa RGI, el primer autor Ka-Wai Ma y sus colegas utilizaron una colección sistemática de cepas bacterianas aisladas de las raíces de Arabidopsis thalianaLos autores demostraron que después de tres semanas de co-cultivo de la bacteria con Arabidopsis thaliana en presencia de flg22, una de las moléculas derivadas de microbios más estudiadas que se sabe que induce respuestas inmunes a las plantas, el 41% de las cepas bacterianas de la colección.pudieron interferir con RGI. Esta capacidad no parecía ser específica de un cierto tipo de bacteria en el microbioma de la planta, ya que se detectó en todo el espectro de bacterias asociadas a la microbiota de las plantas, incluidas Actinobacteria, Proteobacteria, Bacteroidetes y Firmicutes.
Los investigadores luego examinaron el efecto de las comunidades sintéticas SynComs compuestas exclusivamente por bacterias inmunosupresoras o no supresoras en plantas hospedantes mediante la evaluación de la expresión génica y de RGI desencadenada por flg22, pero también la respuesta de los SynComs como resultadode la estimulación de la respuesta inmune de las plantas por flg22. Curiosamente, encontraron que mientras los SynCom compuestos exclusivamente por bacterias inmunosupresoras impedían la RGI, los SynCom compuestos por bacterias no supresoras no lo hacían. Los científicos demostraron entonces que la activación de la respuesta inmune de la planta huésped por flg22alteraron la composición de la microbiota de la raíz en plantas colonizadas por SynComs no supresores, un hallazgo que no se observó en la microbiota de la raíz formada por bacterias inmunosupresoras o una mezcla de ambas. Además, el análisis de plantas colonizadas exclusivamente por SynComs inmunosupresores condujo aexpresión génica alterada en el huésped, específicamente, regulación a la baja de un subconjunto de genes relacionados con el sistema inmunológico y aumento de la susceptibilidadposibilidad de probar patógenos vegetales oportunistas.Tomados en conjunto, estos resultados indican que los comensales bacterianos supresores y no supresores modulan la respuesta del huésped de diferentes maneras principalmente promoviendo o impidiendo las respuestas MTI, y que es necesario lograr un equilibrio entre los dos tipos de cepas bacterianas para mantener la homeostasis de la planta..
Los hallazgos de los autores sugieren fuertemente que para lograr un equilibrio saludable entre el crecimiento y la defensa de las plantas, y por lo tanto mantener la homeostasis microbio-planta, la microbiota de la raíz de la planta debe contener cepas bacterianas inmunodepresoras y no supresoras en forma equilibradaproporciones. Tener demasiadas o no suficientes de cualquier tipo de bacteria en la microbiota de la planta podría ser perjudicial para las plantas, ya que podría resultar en una mayor susceptibilidad a enfermedades y un crecimiento deficiente de la planta. Según el primer autor Ka-Wai Ma: "Aunque las plantas son conocidasPara tener una asociación íntima con su microbiota, sorprendentemente, todavía no tenemos una comprensión completa de su influencia en el sistema inmunológico de las plantas. Este estudio sirve como un buen ejemplo de cómo una microbiota equilibrada es importante para modular los rasgos de interés de las plantas.Desde una perspectiva traslacional, estos hallazgos tienen potencial si se puede manipular la microbiota de tal manera que incline la balanza en beneficio de las plantas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Investigación en Mejoramiento Vegetal . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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