"Se puede considerar el meristemo como el 'lugar santísimo' de una planta", afirma Detlef Weigel, director del Instituto Max Planck de Biología del Desarrollo de Tubinga y líder del equipo de investigación que realizó el descubrimiento. "Es el lugar donde se forman todas las células y órganos nuevos. Por eso protegerlo es tan vital para la planta".
Los virus pueden ingresar a la planta a través de estomas (pequeñas aberturas en las hojas que permiten a la planta intercambiar aire con su entorno) o a través de heridas en la planta. Una vez dentro, se mueven de una célula a otra a través de plasmodesmos, pequeños canales que las interconectan. Sin embargo, esos canales no están presentes entre las células del meristemo y el resto de la planta, por lo que el virus no puede llegar físicamente al meristemo. Pero a medida que el meristemo crece, genera constantemente nuevas células y, en el proceso, las células meristemáticas de sus bordes comienzan a diferenciarse, es decir, a dar lugar a los distintos tipos de células que forman los tejidos de la planta. Y esas células en diferenciación forman plasmodesmos para sus células vecinas no meristemáticas. Es esa zona de diferenciación entre el meristemo propiamente dicho y el resto de la planta la que los virus tendrían que cruzar si quieren infectar el meristemo.
En sus experimentos, los investigadores sortearon la barrera física que rodea el meristemo y forzaron artificialmente la expresión de proteínas de movimiento viral en las células madre del meristemo. Sorprendentemente, sin embargo, los virus no se propagaron a las células meristemáticas. "Si sólo hubiéramos observado la presencia o ausencia de las proteínas de movimiento viral, habríamos llegado a la conclusión de que los virus deben tener otra vía hacia el meristemo", dice Weigel. "Pero no vimos ningún signo del virus en el meristemo".
Análisis adicionales mostraron que las proteínas responsables de bloquear la propagación de los virus eran MPK. Cuando los investigadores alteraron genéticamente los genes MPK, los virus pudieron ingresar al meristemo. Los investigadores descubrieron que estas proteínas envían señales al sistema inmunológico de la planta para que produzca defensas que restringen el virus a la capa de células diferenciadas adyacente al meristemo. Si las proteínas MPK no están ahí para enviar la señal, las defensas contra el virus no se producen y el virus puede propagarse al meristemo.
El hallazgo revela un nivel sofisticado de defensa contra virus integrado en la planta desde sus primeras etapas de crecimiento. Además, el trabajo ha revelado que las MPK protectoras son parte de un sistema más grande que controla un cambio entre el mantenimiento y la diferenciación del meristemo.
"Al estudiar la función de MPK en la protección de los meristemas, también hemos adquirido nuevos conocimientos sobre la regulación del crecimiento y desarrollo de las plantas", afirma Weigel.
