La pared celular vegetal es una estructura compleja que rodea a todas las células vegetales. Esta estructura juega un papel muy importante como barrera física que los patógenos deben superar para colonizar el tejido vegetal y causar enfermedades. Además, la pared celular es también una estructura muy dinámica que se modifica durante el proceso de infección o en respuesta a estreses ambientales, alterando su integridad estructural. Estos cambios en la integridad de la pared celular provocan la liberación de moléculas (llamadas DAMP, de sus siglas en inglés; “Damage Associated Molecular Patterns”) que son percibidas por los receptores del sistema inmune de las plantas, desencadenando respuestas de defensa a enfermedades.

Investigadores del Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP) han descrito recientemente en la revista "Frontiers in Plant Science" un nuevo grupo de elicitores tipo DAMPs derivados de la pared celular vegetal. En otro trabajo publicado recientemente, el grupo del Dr. Antonio Molina había demostrado que fracciones de pared celular extraídas del mutante Arabidopsis Response Regulator 6 (arr6) desencadenaban respuestas inmunes más intensas que las activadas por fracciones de pared celular similares de plantas silvestres. En este trabajo, los investigadores han llevado a cabo la caracterización detallada de las fracciones más inmunoactivas de arr6. Los análisis apuntaron por primera vez a un papel de oligosacáridos de pentosas que desencadenan respuestas defensivas en plantas. La caracterización de varias estructuras candidatas reveló que β-1,4-xilooligosacáridos de grados de polimerización específicos portando decoraciones de arabinosa en posiciones concretas, son detectados como DAMPs por las plantas. Además, la aplicación dichos DAMPs a cultivos vegetales antes de ser sometidos a infecciones controladas, mejoraró la resistencia de los mismos a enfermedades causadas por hongos y bacterias. Los datos mostrados en este artículo demuestran una interacción muy interesante entre la composición de la pared, la inmunidad vegetal innata y la resistencia a las enfermedades. En el futuro, el uso de formulaciones basadas en moléculas similares podría representar un tratamiento sencillo, sostenible y eficaz para evitar pérdidas de cultivos provocadas por algunas enfermedades. Esta tecnología de protección de cultivos basada en DAMPs con productos naturales extraídos de la biomasa vegetal (pared celular) contribuirá a una agricultura más sostenible y a la bioeconomía circular.

Publicación Original:

Mélida, H., Bacete, L., Ruprecht, C., Rebaque, D., del Hierro, I., López, G., Brunner, F., Pfrengle, F., Molina, A. 2020. Arabinoxylan-Oligosaccharides Act as Damage Associated Molecular Patterns in Plants Regulating Disease Resistance. Frontiers in Plant Science 11, 1210. DOI: 10.3389/fpls.2020.01210

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