Gusano subvierte ataque a planta
WIKIMEDIA, ZYANCELas plantas se defienden contra bacterias y hongos infecciosos liberando una tormenta de especies reactivas de oxígeno (ROS), que matan a los invasores. Pero para el nematodo de la remolacha azucarera (Heterodera schachtii), este ataque defensivo es en realidad la clave de su éxito.
Shahid Siddique y Christiane Matera de la Universidad de Bonn en Alemania descubrieron que el nematodo activa genes vegetales que producen ROS. Sin estas moléculas, el parásito no puede crecer adecuadamente dentro de su huésped. Sus resultados se publican hoy (3 de abril) en Science Signaling.
H.schachtii se dirige a la remolacha azucarera, las coles, el brócoli y plantas relacionadas. Entra en sus raíces como una larva y se abre camino hacia el cilindro vascular de la planta, que corre por el medio de cada raíz. Luego, el nematodo larval apuñala suavemente las células del huésped con sus piezas bucales, lo que hace que se disuelvan parcialmente y se fusionen entre sí. El resultado es una célula nodriza gigante…
Esta secuencia de eventos se desarrolla de manera diferente en plantas mutantes de Arabidopsis con copias defectuosas de RbohD y RbohF, que protegen contra infecciones al producir ROS. Estos mutantes son generalmente más susceptibles a infecciones fúngicas o bacterianas. Pero para sorpresa de Siddique y Materas, estas plantas son más resistentes a H.schachtii. Si bien los nematodos aún pueden invadir, avanzan más lentamente hacia los cilindros vasculares y crean células nodrizas más pequeñas. Su número eventual es menor y sus cuerpos adultos más pequeños.
Los investigadores sugirieron que cuando el nematodo invade y hiere una raíz por primera vez, desencadena una respuesta inmune que mata las células locales. Las ROS contribuyen a este proceso, pero también lo restringen a la zona de infección. Están ejecutando células, pero también controlando el grado de muerte celular para que no se salga de control, dijo Siddique.
En las plantas mutantes, que no producen ROS, la ola de células moribundas se propaga más rápido que el nematodo Esto evita que los gusanos establezcan con éxito las células nodrizas de las que necesitan alimentarse.
Jeff Dangl de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, que estudia las interacciones planta-patógeno pero no participó en el trabajo. , elogió el estudio. En un correo electrónico a The Scientist, dijo que respalda la idea de que dos respuestas a las infecciones, un estallido de ROS y una ola de muerte celular programada, pueden ser antagónicas, en lugar de que la primera impulse a la segunda.
No está claro si los nematodos liberan activamente sustancias que estimulan la producción de ROS, o si simplemente dependen de la respuesta natural de las plantas. A continuación, el equipo quiere comprender cómo la presencia de nematodos desencadena la muerte celular y cómo las ROS suprimen esto.
Este trabajo nos da nuevas pistas sobre cómo podemos inhibir la maquinaria productora de ROS en la raíz para inhibir infección por nematodos, que es un gran problema agrícola en muchos cultivos, dijo Dangl.
S. Siddique et al., Los gusanos parásitos estimulan las NADPH oxidasas del huésped para producir especies reactivas de oxígeno que limitan la muerte de las células vegetales y promueven la infección, Science Signaling, 7:ra33, 2014.
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