Plantas de tomate y tabaco m¨¢s resistentes

En lugar de transferir genes que generen un t¨®xico espec¨ªfico para defenderse de un pat¨®geno particular, investigadores del Reino Unido y M¨¦xico han logrado fortalecer el sistema inmune de algunas plantas al pasarles genes que las hicieron resistentes a un amplio rango de bacterias pat¨®genas, causantes de algunas de las enfermedades vegetales m¨¢s comunes.

Seg¨²n un estudio en la revista Nature Biotechnology, el equipo internacional encabezado por cient¨ªficos del laboratorio de Sainsbury en Norwich, (Reino Unido), y del Centro de Investigaci¨®n y de Estudios Avanzados (M¨¦xico), tom¨® genes de una planta modelo en la investigaci¨®n llamada Arabidospsis thaliana e incrementaron las defensas naturales del tomate y del tabaco.

"Obtuvimos un gen que produce una mol¨¦cula que funciona como receptor extracelular que le permite reconocer bacterias y activar el sistema inmune", explica a EL PA?S Alejandra Rougon, del Laboratorio Nacional de Gen¨®mica para la Biodiversidad . "As¨ª, ese receptor identifica a un amplio rango de pat¨®genos".

Se trata de una mol¨¦cula que identifica patrones moleculares (PRR, por sus siglas en ingl¨¦s) que son esenciales para la supervivencia de las bacterias y que se encuentra de manera natural en Arabidopsis (prima hermana de la mostaza).

Las enfermedades microbianas y parasitarias causan enormes p¨¦rdidas a la producci¨®n alimentaria en todo el mundo, y para contrarrestarlos se suelen utilizar productos agroqu¨ªmicos, que no son del todo efectivos. "Nosotros mejoramos la capacidad del propio sistema inmune de las plantas para reconocer a los invasores microbianos", dice Rougon.

Las bacterias tienen un arsenal molecular que les permiten burlar el sistema inmune evitando ser reconocidas y, aunque la mayor¨ªa de las plantas cuenta con mecanismos espec¨ªficos para combatir pat¨®genos microbianos, ¨¦stos var¨ªan de especie en especie contra pat¨®genos particulares.

"Los PRR no distinguen a las prote¨ªnas de virulencia de un pat¨®geno espec¨ªfico sino a mol¨¦culas que se conservan y caracterizan a una clase completa de microbios, sean pat¨®genos o no", dice a EL PA?S Cyril Zipfel, l¨ªder del proyecto e investigador del laboratorio Sainsbury. "De lo contrario, solamente se tendr¨ªa resistencia ante un n¨²mero limitado de pat¨®genos".

Un principio rector en la fitopatolog¨ªa es que la mayor¨ªa de las plantas tiende a ser resistentes a la mayor¨ªa de los pat¨®genos, pero este trabajo indica que la transferencia de los genes que contribuyen a esta inmunidad natural b¨¢sica en una planta puede fortalecer la resistencia en otras.

Los investigadores extrajeron los patrones moleculares de reconocimiento de Arabidopsis y los trasladaron al tomate y al tabaco, confiri¨¦ndoles inmunidad a bacterias que pertenecen a diversos g¨¦neros tales como pseudomonas, xantomonas, agrobacterias y rastonia.No en todas hubo el mismo incremento en la resistencia, debido a que cada una de ellas tiene distintos receptores y estrategias, pero en todas hubo una protecci¨®n importante, pues este m¨¦todo hace m¨¢s dif¨ªcil a las bacterias evitar las defensas de las plantas.

Los investigadores esperan actuar sobre cultivos de importancia econ¨®mica para ayudar a prevenir p¨¦rdidas masivas de cosechas as¨ª como disminuir da?os ambientales y a la salud, al reducir el uso de pesticidas. Por ello, ya est¨¢n probando los "patrones" con otras plantas como patata, cereales, manzana, mandioca y pl¨¢tano, todas ellas afectadas por bacterias.

Zipfel considera que estos receptores no generan ning¨²n efecto t¨®xico para los humanos puesto que muchos de ellos ya son consumidos al estar presentes de forma natural en algunas plantas como la col, coliflor y br¨®coli.

El investigador considera que es muy dif¨ªcil que los pat¨®genos desarrollen mutaciones que les permitan evadir parcial o totalmente los patrones de reconocimiento.

"Esto confirma nuestra hip¨®tesis inicial de que los pat¨®geno que se adaptan a ciertas plantas hu¨¦sped no tienen el arsenal para derrotar receptores que nunca hab¨ªan enfrentado", afirma Zipfel. "Sin embargo, tenemos presente que los pat¨®genos siempre buscan una estrategia para evitar la resistencia".

Por ello, los investigadores est¨¢n trabajando con la identificaci¨®n de nuevos PRR que podr¨ªan combinarse para aumentar la durabilidad de la resistencia, as¨ª como identificar otros pat¨®genos como hongos y sus respectivas mol¨¦culas de reconocimiento.