Sistemas inmunes de las plantas, como las de los humanos y los animales, enfrentan un difícil acto de equilibrio:deben montar respuestas contra patógenos en constante evolución, pero no deben exagerar. Las respuestas inmunitarias requieren energía y recursos y, a menudo, implican que las plantas maten sus propias células infectadas para evitar que los patógenos se propaguen.

Investigadores de la Universidad de Durham en el Reino Unido han identificado un vínculo crucial en el proceso de cómo las plantas regulan sus respuestas antivirales. La investigación aparece en la edición del 2 de marzo de la Revista de química biológica .

El laboratorio de Martin Cann en Durham, en colaboración con los laboratorios de Aska Goverse en la Universidad de Wageningen y Frank Takken en la Universidad de Amsterdam, estudió una proteína receptora llamada Rx1, que se encuentra en las plantas de papa y detecta la infección por un virus llamado virus X de la papa.

La unión a una proteína del virus activa Rx1 y comienza una cadena de eventos que hace que la planta genere una respuesta inmune. Pero se desconocía la secuencia exacta de los eventos celulares y cómo la activación de Rx1 se tradujo en acción por el resto de la célula.

"Nuestro estudio reveló un emocionante e inesperado, vínculo entre el ataque de patógenos y el ADN vegetal, "Dijo Cann.

Específicamente, el estudio mostró que Rx1 une fuerzas con una proteína llamada Glk1. Glk1 es un factor de transcripción, lo que significa que se une a regiones específicas de ADN y activa genes involucrados en la muerte celular y otras respuestas inmunes de las plantas. El equipo descubrió que cuando Glk1 se unía a Rx1 activado por virus, fue capaz de activar los genes de defensa apropiados.

Curiosamente, cuando la proteína viral estaba ausente, Rx1 parecía tener el efecto opuesto, en realidad evitando que Glk1 se uniera al ADN. De este modo, previno una respuesta inmune inapropiada.

"(L) a respuesta inmune implica la reprogramación de toda la célula y, a menudo, también de toda la planta, "Cann dijo." (Una) parte importante de este proceso regulador no solo permite la activación, sino que también se asegura de que todo el sistema esté apagado en ausencia de infección ".

Dado que más de un tercio de la cosecha mundial potencial anual se pierde a causa de patógenos y plagas, el cultivo de plantas con mejores sistemas inmunológicos es un desafío importante. Comprender cómo se regula este sistema inmunológico en el nivel apropiado de actividad les da a los investigadores más ideas de puntos en la vía de señalización inmunológica que podrían apuntar a aumentar la capacidad inicial de la planta para resistir enfermedades.

"Para aumentar el rendimiento (de los cultivos), existe una necesidad urgente de nuevas variedades que sean resistentes a estas tensiones, "Cann dijo." Una comprensión mecanicista de cómo las plantas resisten o superan el ataque de patógenos es crucial para desarrollar nuevas estrategias para la protección de cultivos ".