Como todos los organismos, las plantas están asociadas con comunidades bacterianas en las que las bacterias útiles y dañinas compiten por el dominio. Entre las armas de estas bacterias en guerra se encuentran las jeringas moleculares que algunas bacterias pueden usar para inyectar toxinas en otras. En un estudio publicado en la edición del 2 de febrero de la Revista de química biológica , Investigadores de la Universidad McMaster en Canadá identificaron la identidad de una de esas toxinas utilizadas por una bacteria que habita en el suelo y que protege a las plantas de enfermedades.

La bacteria Pseudomonas protegens puede matar patógenos de plantas que habitan en el suelo, incluidos hongos y bacterias que atacan las raíces de cultivos importantes como el algodón. Pseudomonas protegens libera diversos compuestos antimicrobianos en el suelo, pero John Whitney tenía curiosidad específicamente sobre los compuestos que estaba inyectando directamente en otras bacterias a través del sistema de secreción de tipo VI, o T6SS.

"[El T6SS] es esta nanomáquina molecular que inyecta proteínas tóxicas en otras especies de bacterias y las mata, ", Dijo Whitney." Las bacterias protectoras de plantas que tienen [T6SS] pueden proteger mejor a las plantas de los patógenos en comparación con [las bacterias] que no la tienen ".

Jenny Tang y Nathan Bullen, estudiantes de pregrado de la Universidad de Waterloo que trabajan con Whitney en una asignación cooperativa de trabajo y estudio, encabezó el descubrimiento de que la proteína tóxica utilizada por P. protegens contra otras bacterias actúa sobre una molécula que se encuentra en casi todas las células vivas:dinucleótido de nicotinamida y adenina, o NAD +.

NAD + es un cofactor, o molécula "auxiliar", en muchas reacciones bioquímicas. Al inyectar una proteína que destruye el NAD +, P. protegens es capaz de matar otras bacterias.

Luego, el equipo investigó las secuencias del genoma de muchas otras bacterias para ver qué tan extendida está la estrategia de apuntar a NAD + en la guerra microbiana. Descubrieron que muchas bacterias con sistemas de secreción portan genes similares al que codifica la toxina dirigida a NAD.

"Empezamos a ver que esta no es solo una forma de matar que es promulgada por bacterias protectoras de las plantas, ", Dijo Whitney." Si observa la distribución de esta (proteína) entre todas las bacterias secuenciadas, parece que muchas bacterias diferentes en muchos nichos ambientales diferentes utilizan este modo de acción para superar a otras bacterias ".

La abundancia de estas toxinas en la naturaleza plantea muchas preguntas:¿Cómo evolucionan las diferentes bacterias en diferentes entornos para resistir esta toxina? ¿Son las toxinas dirigidas a NAD más efectivas contra algunas especies bacterianas que contra otras? Comprender la diversidad de las armas bacterianas es un área de estudio activa entre los investigadores agrícolas que desean desarrollar mejores formas de combatir las enfermedades de las plantas.

"La identificación y caracterización de toxinas antibacterianas producidas por bacterias protectoras de las plantas puede algún día permitirnos diseñar estas bacterias para que tengan una mayor capacidad de suprimir patógenos". "Dijo Whitney.