La protección de la seguridad alimentaria mundial: 2 Genes Mejor que 1 Para Importante Pest Plant | La Noticia Médica

Investigadores financiados por la Biotecnología y Ciencias Biológicas de Investigación (BBSRC) han puesto de manifiesto un nuevo mecanismo molecular que desencadena la infección de plantas por Pseudomonas syringae, las bacterias responsables de la mancha bacteriana en los tomates. Los científicos del Departamento de Ciencias de la Vida del Imperial College de Londres han revelado cómo dos genes en las bacterias trabajan juntos para poner en marcha el proceso de infección que finalmente mata a las células de la planta y causa la enfermedad, lo que reduce significativamente la calidad y rendimiento del cultivo.
Pseudomonas syringae es responsable de grandes brotes de enfermedades en una enorme variedad de plantas de alimentos económicamente importantes incluyendo arroz, tomates, maíz, pepinos y frijoles. También es un problema en las plantas silvestres y una Pseudomonas syringae tipo ha infectado recientemente la mitad de los castaños en el Reino Unido. Los investigadores esperan que mediante la comprensión de las bases moleculares de cómo las bacterias atacan las células de la planta que será capaz de encontrar nuevas dianas para los plaguicidas y diseñar mejores estrategias para el manejo de enfermedades.
Hablando sobre los hallazgos, publicados en Nature Communications Dr JГ¶rg Schumacher, el autor principal del estudio, explica: ". Estas bacterias tienen un buen sistema sofisticado para infectar plantas Ellos utilizan estructuras en forma de aguja notables llamados pili para penetrar e inyectar un gama de proteínas en las células de una planta, que entonces trabajan para suprimir su respuesta inmune y matar las células infectadas. Pseudomonas syringae son bacterias muy versátiles y su ayuda pili ellos para infectar una gran variedad de plantas que causan numerosos síntomas en diferentes plantas, por ejemplo negro / manchas marrones en frutos de tomate ".
"Por lo que sabemos, estas bacterias sólo producen su infección pili y lanzamiento cuando ya han invadido el tejido de la planta. No está claro cómo perciben el entorno de tejido vegetal que desencadena la infección, pero sí sabemos que el mecanismo regulador que controla la formación de pili es esencial en este proceso ".
Lo que distingue a Pseudomonas syringae de otros patógenos relacionados que también utilizan pili para infectar plantas es que ha duplicado un gen durante la evolución que está implicado en la producción de los pili. De hecho, los investigadores han encontrado el gen duplicado en todas las cepas de Pseudomonas syringae que han estudiado, lo que les hace pensar que es muy probable que proporcione alguna ventaja selectiva en el proceso de infección. Parece, por ejemplo, que esta innovación puede permitir más sutileza cuando se trata de si o no cometer a la infección.
Dr. Schumacher continúa: "La motivación para este estudio era averiguar cómo tener un gen duplicado podría proporcionar Pseudomonas syringae con el" borde "en términos de ventaja evolutiva Tenemos sistemas relacionados estudiados en otras bacterias en gran detalle en el laboratorio del profesor. Martin Buck, donde se llevó a cabo este estudio. Lo que hemos encontrado es que el sistema de dos genes en Pseudomonas syringae es una innovación evolutiva que no había sido descrito en bacterias.
"Con nuestro trabajo y el de otras personas que son capaces de entender cómo la evolución que ocurre a nivel molecular se traduce en fenómenos que observamos en nuestra vida cotidiana. Cuando vemos marrones castaños de hojas en la próxima primavera, es probable que Pseudomonas syringae y el gen duplicado estan involucrados. "
Profesor Douglas Kell, BBSRC Jefe del Ejecutivo dijo: ". Con las mejoras en la imagen y el modelado que ahora somos capaces de mirar más profundamente en las células en cómo las máquinas moleculares que subyacen a toda la vida en el trabajo la tierra Pero esto no es sólo el conocimiento por sí mismo, un comprensión más detallada de cómo plagas de los cultivos interactúan con sus anfitriones serán importantes para el desarrollo de métodos más sofisticados de control de ellos. Esto es vital para la seguridad alimentaria mundial, asegurando que podemos proporcionar seguro alimentos nutritivos para una creciente población mundial ".
Esta investigación también fue apoyada por el Leverhulme Trust y el Wellcome Trust.