Comparativa de simptomatologia després d'una inoculació amb el bacteri patogen Psudomonas syringae DC3000 de la planta wild-type (Col-0) i un dels al·lels mutants empleats (s
Investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro
mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat
Politècnica de València, han descubierto que el metabolismo del folato, una vitamina
esencial para el desarrollo de las plantas, afecta negativamente a la respuesta
inmunitaria frente a patógenos. Los resultados del trabajo han sido publicados en la
revista Molecular Plant.
Las plantas emplean diversos mecanismos de resistencia para evitar el crecimiento
microbiano. Estos mecanismos suelen estar dirigidos por vías de señalización celular
que conducen a la activación de un arsenal defensivo a través de la reprogramación de
la expresión de numerosos genes. Estas defensas antimicrobianas incluyen tanto
cambios físicos en la célula como respuestas bioquímicas entre los que destaca, por
ejemplo, la producción de ácido salicílico, que perturba a los agentes patógenos.
El profesor de investigación del CSIC y director del IBMCP, Pablo Vera, explica que
“cuando una célula vegetal reconoce un patógeno, como parte de la respuesta inmune
se activa un proceso de reprogramación celular que incluye la activación o represión
de un conjunto de genes. Esto precede a la producción de diversas proteínas y otros
metabolitos, como los compuestos fenólicos, que contribuyen a la resistencia de la
célula frente a los patógenos. Ahora bien, la activación de estas defensas en la célula
vegetal se asocia con una mayor demanda de energía, que se obtiene por las vías
metabólicas primarias; de lo que deducimos que una reconfiguración del metabolismo
primario de la célula es necesaria para activar la respuesta inmune”.
“En el IBMCP hemos realizado aproximaciones de genética química, trabajando con la
planta modelo Arabidopsis thaliana, lo que nos ha permitido desvelar cómo la vía
metabólica del folato, esencial para las plantas, regula negativamente la respuesta inmune frente a la bacteria patógena Pseudomonas syringae DC3000”, añade Beatriz
González, también investigadora en el IBMCP.
Los investigadores del IBMCP han analizado ejemplares de Arabidopsis con la
respuesta inmunitaria disminuida, lo que les ha permitido identificar una enzima, la
metionia sintasa o METS1, que funciona como nexo entre la vía metabólica del folato y
la respuesta inmunitaria de la planta. Cuando la vía metabólica del folato se
interrumpe, la resistencia de la planta se activa a través de un mecanismo de memoria
molecular denominado priming. En cambio, cuando METS1 se sobreexpresa, la
respuesta inmunitaria queda seriamente reprimida y la planta es más sensible al
patógeno.
“Una de las conclusiones importantes de este estudio es que la vía metabólica del
folato juega un papel determinante en la defensa de las plantas ante los patógenos.
Pero también hemos podido observar cómo la sobreexpresión de la enzima METS1 va
acompañada de un aumento global de la tasa de metilación del ADN de la célula
vegetal, uno de los mecanismos clave de regulación de la expresión de los genes.
Hemos revelado, por tanto, que un aumento de la metilación de ADN a nivel genómico
global puede comprometer la expresión de genes de defensa y conllevar una respuesta
inmune deficitaria”, concluye Pablo Vera.
Beatriz González y Pablo Vera (2019). Folate Metabolism Interferes Plant Immunity
through 1C Methionine Synthasedirected Genome-wide DNA Methylation Enhancement.
Molecular Plant: https://doi.org/10.1016/j.molp.2019.04.013

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