martes,26 octubre 2021
Espacio euroiberoamericano de diálogo sobre la innovación social, profesional y académica
InicioInnovación y AcademiaInvestigadores de la UMA estudian la batalla genética de las plantas en...
ADN

Investigadores de la UMA estudian la batalla genética de las plantas en el combate a las infecciones

ibercampus.es / Andaluciainvestiga
En la cadena de ADN, en el espacio existente entre los genes, los virus han dejado ´huellas´ de su paso insertadas entre los cromosomas. Y a esto, se suman otros componentes, cuyas funciones esconden aún muchos enigmas para la ciencia. Investigadores del departamento de Genética de la Universidad de Málaga (UMA) pretenden descifrar el papel y el funcionamiento de algunas de estas moléculas, los microRNA, ante los procesos de infección bacteriana de las plantas, así como aumentar el conocimiento sobre los mecanismos de ataque y defensa que se producen en estas ´contiendas genéticas´. La investigación, en la que trabajará un grupo de más de 14 personas, ha sido dotada con 158.536 euros por la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa al tratarse de un proyecto de excelencia.

Las funciones de los microRNA en los procesos de protección contra virus ya han sido más o menos aclaras por la comunidad científica, pero ¿qué ocurre cuando el agresor es una bacteria?, ¿se producen ´batallas´ similares a las libradas contra los virus? , ¿de qué artimañas se sirven estos patógenos para dañar a la célula? Éstas son algunas de las preguntas a las que los científicos de la UMA pretenden dar solución. De hecho, intentarán desvelar cuál es la implicación de los pequeños RNA en los sistemas de protección contra las bacterias y si estos patógenos contrarrestan las ‘defensas’ de las plantas valiéndose de las mismas estrategias que los virus: la alteración de los microRNA.

“Cuando los virus perturban la regulación de los microRNA de una planta, aparecen síntomas físicos de la infección como hojas amarillas o morfología atrofiada, por ejemplo”, explica el profesor Rodríguez Bejarano, investigador principal del proyecto. El experto comenta que los síntomas físicos de la enfermedad también emergen cuando la infección es bacteriana. Por tanto, puede pensarse que la causa es la acción de la bacteria sobre los microRNA. Para probar esta hipótesis, los científicos infectarán tomates, judías, olivos y principalmente, unas plantas herbáceas de pequeño tamaño, las Arabidopsis, con unas bacterias llamadas Pseudomonas syringae, causantes por ejemplo de las manchas negras en los tomates.

Cuando una célula de una planta es atacada por una bacteria, su ´yelmo´ es trepanado por una especie de ´tubo perforador´ del patógeno. Adosado a la pared celular, inyecta en el interior de la célula cual aguja hipodérmica unos componentes llamados ´efectores´. Estos elementos son los que hipotéticamente interfieren en los microRNA, originando los síntomas físicos en las plantas. La relación entre la aparición de los síntomas de las enfermedades y los microRNA son aspectos ya probados por la Ciencia. Según investigaciones anteriores, estos pequeños RNA modulan los cambios que se producen en la morfología de las plantas durante su desarrollo. Así pues, el crecimiento o su floración dependen al igual que las anomalías físicas, de la expresión de los genes, regulada por los microRNA.

Los investigadores comprobarán la acción de los efectores mediante la comparación de los síntomas que producen dos modelos diferentes de la misma bacteria. Por un lado usarán pseudomonas silvestres y, por otro, pseudomonas modificadas genéticamente. El ´truco genético´ de que se servirán será la utilización de estas bacterias mutantes, incapaces de crear el ´tubo perforador´ que inyecta los efectores en la célula. "Si las infecciones que producen estas bacterias manipuladas genéticamente no causan síntomas en la planta, sabremos verdaderamente que los efectores interfieren en los microRNA ", explica Rodríguez Bejarano. Antes de llegar a este punto, los investigadores deberán de identificar qué genes de los afectados por las infecciones podrían estar regulados por los microRNA. Y en consecuencia, identificar también a los microRNA involucrados. Previamente determinarán los cambios que se produzcan en su acumulación a causa de la infección.

Las enfermedades de las que son responsables las bacterias suelen dar lugar a pérdidas de productos frescos desde el punto de vista agrícola. La mayoría aparecen tras la cosecha. Algunas afectan sólo a la superficie del fruto. Son imperfecciones que bajan su valor comercial en el mercado. Las más graves generan un proceso de descomposición e impiden que el producto sea apto para el consumo, originando pérdidas económicas para los agricultores. Conocer asuntos como éste podría abrir nuevas líneas de investigación enfocadas a estudiar nuevos sistemas terapéuticos con los que enfrentarse a procesos infecciosos originados por bacterias e incluso desarrollar plantas más resistentes.

Eduardo Rodríguez Bejarano piensa, además, que los avances en esta materia pueden ser de interés para otras disciplinas como la Medicina. "Aunque parezca mentira, los mecanismos de regulación por miRNA son muy parecidos entre una planta y un ser humano", argumenta. El experto apuesta por que en el futuro este campo ofrezca ´pistas´ a la Medicina que arrojen luz en la investigación centrada en la lucha contra el cáncer. Su director, Eduardo Rodríguez Bejarano, participa además en un proyecto europeo en el que también se estudia la expresión de microRNA de plantas.

El proyecto parte de los descubrimientos de los estadounidenses Fire y Mello, galardonados con el premio Nobel de Medicina en 2006. Estos investigadores describieron el papel de pequeños RNA en la regulación del desarrollo de los organismos mediante un fenómeno denominado ´silenciamiento génico´. Este mecanismo de regulación de los genes es responsable también de estrategias de defensa contra las infecciones víricas. Cuando un virus ataca a una célula de una planta, por ejemplo, se produce una ‘escalada de armamento’. Primero, el patógeno inyecta su molécula de ARN en la célula. A continuación, el organismo atacado intenta eliminar el ARN del virus generando pequeños ARN que silencian al ´intruso´. Los virus hostigarán al sistema para que no puedan ‘ordenar’ correctamente sus defensas. Lo harán mediante la producción de componentes que suspenden temporalmente la producción de los pequeños ARN y por tanto del ´silenciamiento génico´, afectando colateralmente a la regulación que realizan los miRNA.

De interés

Artículos Relacionados