Estudio del papel del di-GMPc en la interacción planta-bacterias ftopatógenas

Abstract

El género Pseudomonas es un grupo de bacterias que incluye aproximadamente 200 especies de las que algunas son patógenas de plantas, como los distintos patovares de P. syringae. Las bacterias pertenecientes al complejo P. syringae provocan diferentes enfermedades, con síntomas sobre todo foliares, en una amplia variedad de plantas de interés agronómico en todo el mundo. Actualmente, se han secuenciado los genomas de al menos 10 cepas del complejo, incluyendo Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (Pto DC3000) que es el agente causal de la mancha negra bacteriana, una enfermedad foliar que provoca gran perjuicio económico sobre todo en los tomates cultivados bajo invernadero. Además de por su importancia económica, Pto posee un alto interés científico. En primer lugar, porque es fácilmente cultivable en medios de laboratorio y susceptible de manipulación genética, lo que facilita su identificación, la generación de mutantes y su estudio a nivel molecular. En segundo lugar, porque el tomate es una especie vegetal susceptible a la transformación y al análisis genético, lo que facilita la caracterización de los genes implicados en las respuestas de defensa del hospedador frente al patógeno. Por último, algunas cepas de Pto, incluida Pto DC3000, son patógenas para la planta modelo Arabidopsis thaliana, lo que proporciona un sistema modelo para el estudio de la patogénesis bacteriana y de las respuestas de defensa vegetales. Los principales factores de virulencia de Pto DC3000 son el sistema de secreción tipo III (T3SS) y la toxina coronatina. El T3SS es una nanomáquina de secreción especializada que transporta proteínas bacterianas (efectores) directamente del citosol bacteriano al citoplasma de las células del hospedador donde provocan la enfermedad alterando y/o suprimiendo las respuestas de defensa de la planta a diferentes niveles, o desencadenan una respuesta inmune exitosa si son reconocidas por las proteínas de resistencia. La coronatina es una toxina compuesta de ácido coronafácico y un derivado de isoleucina, el ácido coronámico, unidos por un enlace amida. Es un análogo estructural y funcional del ácido jasmónico que suprime los mecanismos de defensa dependientes del ácido salicílico, una señal clave en la inmunidad de las plantas, e inhibe el cierre de los estomas mediado por PAMPs, ácido abscísico u oscuridad. Además, la bacteria posee otras herramientas que no son factores de virulencia pero que contribuyen a que la infección sea exitosa, como la motilidad dependiente de flagelos, que le permite el desplazamiento en medios líquidos y sobre superficies, la producción del biosurfactante siringafactina, que contribuye a la motilidad y la síntesis de exopolisacáridos como celulosa, que favorece la formación de biopelículas.