La co-evolución de las interacciones entre plantas y patógenos ha sido revelada al más mínimo detalle en un estudio acerca de una de las plagas agrícolas más letales a nivel mundial.
Se trata del patógeno causante de la "roya del arroz", un hongo que destruye cada año una cantidad de arroz que podría alimentar a más de 60 millones de personas.
Las plantas, al igual que los animales, tienen un sistema inmune que incluye receptores que detectan la presencia de patógenos y activan una respuesta inmune para resistir la infección. Investigadores del John Innes Centre, en Reino Unido, han desvelado cómo las plantas de arroz han desarrollado evolutivamente receptores a medida contra diferentes variantes de este patógeno.
El equipo, liderado por el Dr Mark Banfield, se centró en un receptor inmune del arroz para mostrar cómo ha evolucionado para ser capaz de reconocer múltiples versiones de una proteína usada por el hongo para provocar la enfermedad, mediante una especie de diálogo molecular. Este reconocimiento por parte de la planta lleva a que el desarrollo de la enfermedad se detenga en seco.
En el equipo responsable de este trabajo se incluyen Juan Carlos de la Concepción, socio de la Sociedad de científicos españoles en Reino Unido (CERU) y Marina Franceschetti, investigadores pre y postdoctorales, respectivamente, además de colaboradores de The Sainsbury Laboratory (Norwich) y Japón. Una mayor comprensión de los mecanismos moleculares detrás de la inmunidad en plantas implica que este equipo multidisciplinar puede estar cada vez más cerca de poder desarrollar cultivos resistentes a un amplio rango de patógenos, mediante técnicas de ingeniería genética.
En palabras del Dr Banfield, "Además de entender cómo la selección natural ha impulsado la aparición de nuevas funciones, queremos también destacar el potencial para la ingeniería molecular de nuevos receptores con funciones mejoradas". Y añade: "si bien son necesarios nuevos experimentos para aplicar nuestros hallazgos, este estudio nos acerca un paso más a dicho objetivo". El estudio representa uno de los análisis más detallados hasta la fecha acerca de los mecanismos de reconocimiento de patógenos por parte del sistema inmune de las plantas.
Estos descubrimientos están recogidos en el artículo titulado Polymorphic residues in rice NLRs expand binding and response to effectors of the blast pathogen (Residuos polimórficos en un receptor de arroz expanden la unión y reconocimiento de efectores del patógeno de la roya), que ha sido hoy publicado en la prestigiosa revista Nature Plants.
El estudio ha sido posible gracias a la financiación británica y europea del BBSRC y ERC, respectivamente, las organizaciones John Innes Foundation y Gatsaby Charitable Foundation, y a la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia (JSPS).
Referencia bibliográfica:
Juan Carlos De la Concepcion et al., 2018. Polymorphic residues in rice NLRs expand binding and response to effectors of the blast pathogen.Nature Plants. DOI: 10.1038/s41477-018-0194-x
