Un equipo de investigadores internacionales encabezado por científicos de la Universidad de Tübingen ha descifrado el funcionamiento de una toxina citolítica, que es producido por algunas de las enfermedades de cultivos más devastadoras del mundo. La citolisina es fabricada por patógenos como bacterias y hongos y puede acabar con cosechas enteras si no se usa protección química. El estudio, realizado por investigadores de Tübingen y sus instituciones asociadas en Berkeley, Burdeos, Liubliana, Feudal, y Wako en Japón, así como Göttingen en Alemania, puede conducir a formas de proteger mejor los cultivos de tales patógenos en el futuro. El estudio ha sido publicado en la última edición de Ciencias .
La Gran Hambruna en Irlanda se cobró alrededor de un millón de vidas y obligó a emigrar a más de un millón de personas. Comenzó en 1845 con el fracaso de los cultivos de papa en ese y los años siguientes debido al tizón de la papa, causada por un oomiceto llamado Phytophthora infestans. Mata rápidamente la planta infectada y estropea los tubérculos de papa.
"Este organismo patógeno produce citolisina, una verdadera toxina asesina, "dice el Dr. Isabell Albert, del Centro de Biología Molecular Vegetal de Tubinga. El objetivo del organismo es matar las células vegetales para que puedan alimentarse del tejido muerto". Para tal fin, la citolisina perfora la membrana celular de la planta, dañándolo sin posibilidad de reparación. Las células afectadas mueren.
Phytophthora infestans no es el único patógeno que utiliza esta táctica, Albert explica. También lo hace Pectobacterium carotovorum, que ataca principalmente a las raíces; también es el modo preferido de ataque del hongo Botrytis, que arruina los cultivos de frutas y hortalizas. Lo que no se entendía hasta ahora era por qué estas citolisinas dañan gravemente algunas especies de plantas sin afectar a otras. "Por ejemplo, las células de todo tipo de cereales no son destruidas por la toxina, "dice Albert, "Por lo tanto, patógenos como el tizón de la papa no dañan los cereales".
Los investigadores han demostrado ahora que la sensibilidad a la citolisina depende de un receptor en la célula vegetal que es significativamente diferente en diferentes tipos de plantas. En ambos casos se trata de una cadena de moléculas de residuos de azúcar y grasas, pero en plantas como las patatas y los tomates la cadena es corta. mientras que los cereales tienen una cadena de moléculas mucho más larga. "Este receptor más largo aparentemente significa que la citolisina puede conectarse con el receptor en el trigo o la cebada, pero no puede alcanzar la membrana celular y, por lo tanto, no puede tener su efecto mortal, "Albert informa.
Como el profesor Thorsten Nürnberger, quien dirigió el estudio, explicado, las características de los diferentes receptores de toxinas ofrecen una aplicación potencial significativa:"Las plantas que son sensibles a la Citolisina debido a su receptor incluyen muchas malezas". Esto abre la posibilidad de desarrollar un herbicida natural sobre la base de una toxina microbiana que actuaría de manera muy selectiva y, por lo tanto, de una manera mucho más amigable con el medio ambiente que los herbicidas comunes hoy en día, como el glifosato.
Otra perspectiva que surge del estudio, Nürnberger dijo:fue el desarrollo de nuevos tipos de productos químicos biológicos protectores de las plantas. Él dice que es concebible que se puedan usar moléculas especiales de azúcar para bloquear la toxina citolisina, evitando que se acople a las células vegetales vulnerables. Eso podría permitir una protección efectiva contra el ataque de una variedad de enfermedades mortales de las plantas, Dice Nürnberger.
