Descubren mecanismo clave para activar las defensas de las plantas

Aunque las plantas no cuentan con células especializadas de un sistema inmunitario ni producen anticuerpos como los animales, poseen mecanismos sofisticados para detectar y responder a la presencia de patógenos, destaca una publicación del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria de Argentina (INTA)

En este contexto, un equipo de investigadores de la Unidad de Estudios Agropecuarios, con sede en el INTA-CIAP, identificó un mecanismo molecular involucrado en la resistencia sistémica, proceso mediante el cual una planta puede activar respuestas defensivas no solo en el sitio donde se produce una infección, sino también en tejidos que no han estado expuestos al patógeno.

El instituto detalló que el trabajo fue desarrollado íntegramente en Argentina y recientemente publicado en la revista científica Plant Communications. La investigación aporta nuevos antecedentes para comprender cómo se generan y propagan las señales que coordinan la defensa de las plantas a nivel de todo el organismo.

El rol de los microARNs en las plantas

De acuerdo con Damián Cambiagno, investigador responsable del estudio, este mecanismo está estrechamente relacionado con la denominada memoria inmunitaria vegetal, mediante la cual las plantas pueden responder de manera más rápida y eficiente frente a nuevos encuentros con determinados patógenos.

“Comprender cómo se generan y regulan estos procesos resulta clave tanto desde el punto de vista científico como para el desarrollo de herramientas aplicadas en la agricultura”, señaló en declaraciones recogidas por el INTA.

Uno de los principales hallazgos del trabajo se relaciona con el papel de los microARNs (miRNAs), pequeñas moléculas de ARN capaces de regular la expresión de genes.

Según explicó Cambiagno, estas moléculas no solo actúan en las células donde se originan, sino que también pueden desplazarse entre células, funcionando como mensajeros que permiten sincronizar respuestas defensivas a distancia.

El estudio identificó a la proteína HASTY (HST) como un componente clave de este proceso. Los investigadores determinaron que HASTY participa en una etapa temprana de la formación de determinados miRNAs, denominada procesamiento cotranscripcional.

“Este paso resulta determinante para que los miRNAs adquieran la capacidad de moverse entre células”, explicó Cambiagno.

Evidencia sobre la defensa a distancia

Los investigadores observaron que, en plantas con mutaciones en HASTY, los miRNAs pierden su capacidad de desplazamiento, lo que afecta la activación de la defensa sistémica.

En cambio, cuando se logra restituir el movimiento de estas moléculas, la planta recupera la capacidad de activar una respuesta defensiva a nivel global.

El INTA reportó que los resultados entregan así evidencia sobre cómo se generan y propagan algunas de las señales involucradas en la memoria inmunitaria vegetal, aportando nuevos elementos para comprender la coordinación de las defensas frente a patógenos.

El conocimiento de estos mecanismos también podría tener aplicaciones en el desarrollo de estrategias destinadas a mejorar la sanidad de los cultivos. Actualmente, existen herramientas biotecnológicas, entre ellas los bioinoculantes, que buscan inducir o potenciar mecanismos naturales de defensa de las plantas.

Para los investigadores, profundizar en estos procesos permitirá avanzar tanto en el conocimiento de la biología vegetal como en la búsqueda de herramientas que puedan contribuir a mejorar la sanidad y productividad agrícola.

El estudio fue dirigido por Damián Cambiagno y tuvo a Manuel Musso como primer autor. También participaron los estudiantes Nahir Alanie y Luciano Quevedo, junto con Alejandra Trenchi, Nicolás M. Cecchini y Hernán Ramiro Lascano.

*Fotografías Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA).

Noticia relacionada: 

Sistema de imágenes hiperespectrales identifica el estrés hídrico en plantas antes del marchitamiento