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Paredes celulares para regular la inmunidad vegetal

Unos botánicos europeos han incrementado su nivel de comprensión de las funciones fundamentales de las paredes celulares de plantas y su respuesta frente a factores ambientales estresantes, especialmente en lo que se refiere a la modulación de la inmunidad vegetal innata.
Paredes celulares para regular la inmunidad vegetal
Las plantas están sometidas a un estrés constante encarnado en especies agresoras y factores abióticos que amenazan su supervivencia y la de su descendencia. No obstante, estar bien protegidas a través de mecanismos de defensa no siempre supone la mejor estrategia para enfrentarse a peligros ambientales debido a las contrapartidas que conllevan estas respuestas.

Así, las plantas han desarrollado una serie de sistemas para detectar cambios en su crecimiento y estructura a fin de activar respuestas específicas. Uno de estos mecanismos, denominado integridad de la pared celular (CWI, o WALLIN), se basa en esta estructura extremadamente dinámica y compleja que ostenta un papel esencial para la protección de las células de la planta frente a amenazas externas. Además, las paredes celulares contribuyen a regular el crecimiento y desarrollo de la planta.

Diversos estudios han demostrado la existencia de un mecanismo de conservación de la CWI que integra numerosas fuentes de señalización diferentes en un sistema de señalización general. El proyecto financiado con fondos europeos SIGNWALLING (Plant immunity regulated by cell wall integrity) investigó algunos de los mecanismos de resistencia vegetal mediados por la CWI contra patógenos y reveló parte de su base molecular.

Los investigadores identificaron modificaciones en las paredes celulares de treinta mutantes de Arabidopsis thaliana empleando la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier para reconocer polímeros y grupos funcionales con el fin de obtener información relativa a su organización. Con los datos generados se elaboraron modelos que pusieron de manifiesto la importancia de varios epitopos de las paredes celulares para regular los fenotipos de resistencia vegetal.

El equipo seleccionó dos paredes celulares mutantes sirviéndose del modelo predictivo y se caracterizó la base molecular de la resistencia mediada por la pared detectada en éstas. Además, mediante técnicas químicas se extrajeron diversos fragmentos de la pared celular que fueron purificadas con métodos cromatográficos y se puso a prueba su capacidad para activar patrones de inmunidad.

Se demostró que, en origen, los componentes inmunitarios activos son carbohidratos. De esta forma, se llevaron a cabo análisis centrados en monosacáridos y enlaces glicosídicos para determinar la estructura de las moléculas endógenas activas conocidas como patrones moleculares asociados a daño (DAMP).

SIGNWALLING seguirá investigando las novedosas estructuras de carbohidratos DAMP con el propósito de determinar su capacidad para proteger cultivos frente a agentes patógenos. Se espera que esta labor abra nuevas vías de investigación enfocadas en la posibilidad de remodelar las paredes celulares vegetales.

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Palabras clave

Paredes celulares, inmunidad vegetal, integridad de las paredes celulares, SIGNWALLING, resistencia vegetal
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