Este artículo es de la revista Les Indispensables de Sciences et Avenir n°210 de julio/septiembre de 2022.
Thomas Kroj es investigador del Instituto de Sanidad Vegetal de Montpellier.
Sciences et Avenir: Cuando son atacadas por un patógeno, las plantas saben que su organismo está en peligro… pero ¿cómo?
Tomás Kroj: Aunque sin cerebro, realmente necesitan cierta “autoconciencia” para comprender que un intruso -hongo, virus o bacteria- está entrando en sus células y que es urgente defenderse. El sistema funciona de dos formas, a través de procesos químicos. El primero es el reconocimiento de una presencia ajena, del “no-yo”. El segundo, la detección de una manipulación molecular del organismo por parte del patógeno, un “yo modificado”. La planta comprueba constantemente que todo va bien en el interior de sus células.
¿Cómo detecta a los intrusos?
Este artículo es de la revista Les Indispensables de Sciences et Avenir n°210 de julio/septiembre de 2022.
Thomas Kroj es investigador del Instituto de Sanidad Vegetal de Montpellier.
Sciences et Avenir: Cuando son atacadas por un patógeno, las plantas saben que su organismo está en peligro… pero ¿cómo?
Tomás Kroj: Aunque sin cerebro, realmente necesitan cierta “autoconciencia” para comprender que un intruso -hongo, virus o bacteria- está entrando en sus células y que es urgente defenderse. El sistema funciona de dos formas, a través de procesos químicos. El primero es el reconocimiento de una presencia ajena, del “no-yo”. El segundo, la detección de una manipulación molecular del organismo por parte del patógeno, un “yo modificado”. La planta comprueba constantemente que todo va bien en el interior de sus células.
¿Cómo detecta a los intrusos?
A diferencia de la mayoría de los animales, las plantas no tienen células ni órganos que las protejan. Su sistema inmunitario innato está distribuido por todo su cuerpo: cada célula contiene proteínas llamadas receptores que reconocen patógenos, un poco como un radar. Para eludir este sistema de defensa, los atacantes microbianos utilizan todos los medios a su alcance.
Por ejemplo, secretan armas moleculares, llamadas efectores, que inactivan los receptores. Las plantas, a su vez, desarrollan receptores que reconocen específicamente estos efectores… Es una carrera armamentista implacable que ha creado sistemas químicos muy complejos: por ejemplo, de los 40.000 genes del arroz, 700 codifican las dos familias principales de receptores. El problema es que, en términos de coevolución, las plantas fácilmente van a la zaga del agresor: el agresor es implacable, porque no tiene otra opción para perpetuar su especie que alimentarse de la planta.
¿Cómo reaccionan las plantas a los ataques de patógenos?
Desarrollaron dos tácticas. La primera, la de tierra arrasada. Las células se sacrifican, lo que permite circunscribir la enfermedad. El segundo, una poderosa reacción química: una mezcla compleja de más de cien compuestos antibióticos. Cada planta tiene su propia herencia genética, lo que le permite responder o no a un agresor. Dentro de una especie, algunos individuos están así protegidos contra los ataques de un hongo, un insecto o una bacteria, y otros no. Esta biodiversidad genética garantiza la sostenibilidad del grupo. El problema en la agricultura es que todas las plantas tienen el mismo capital genético y por lo tanto tienen las mismas debilidades frente a las enfermedades.
¿Pueden los humanos mejorar este sistema de defensa?
Estábamos interesados en una enfermedad del arroz, el añublo, causado por un hongo microscópico. Estudiamos a escala atómica las propiedades de un receptor inmunitario que actúa como cebo contra los patógenos y encontramos una manera de enseñar a esta proteína a reconocer nuevas firmas moleculares del hongo. Esto es para inducir una respuesta del sistema inmunológico de la planta. Esto abre una nueva vía de protección de cultivos… sin productos químicos.
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