Décriptaje de una conversación entre bacterias y plantas

Publicado por Adrien - Miércoles 2 Octubre 2024 - Otros Idiomas: FR, EN, DE, PT
Fuente: CNRS INSB
En un artículo publicado en The ISME Journal, los científicos identifican un nuevo mecanismo que estimula el desarrollo de una bacteria protectora alrededor de las raíces de las plantas, abriendo la puerta a nuevas estrategias para la protección de los cultivos.

La rizosfera, el espacio cercano a las raíces de las plantas, es un nicho ecológico caracterizado por la presencia de numerosos microorganismos. El conjunto de estos microorganismos forma el microbiota, cuya actividad es indispensable para la nutrición de las plantas y su resistencia a las enfermedades.


La cepa AgN23 produce metabolitos especializados, llamados galbonólidos, que inhiben la actividad de la IPC sintasa (IPCS), una enzima implicada en el metabolismo de los esfingolípidos (ceramidas). La alteración del metabolismo de las ceramidas provoca la estimulación de las respuestas inmunitarias, como la producción de metabolitos antimicrobianos como la camalexina en la planta modelo Arabidopsis thaliana. La acumulación de camalexina en la rizosfera favorece a su vez el desarrollo de AgN23, reforzando así su actividad biológica.
© Dumas, 2024

La estructuración de este microbiota es garantizada por mecanismos de comunicación complejos, en particular bioquímicos, entre plantas y microorganismos, por un lado, y entre los microorganismos entre sí, por otro lado. El desciframiento de estos mecanismos es un desafío importante para construir y gestionar de manera racional el microbiota vegetal, especialmente en las plantas cultivadas.

En trabajos previos, los científicos identificaron una cepa bacteriana, AgN23, capaz de inducir fuertes respuestas inmunitarias en las plantas, protegiéndolas así de los ataques de microorganismos patógenos.

En un artículo publicado en la revista The ISME Journal, los científicos estudiaron el modo de acción de esta cepa. Descubrieron que producía una clase particular de compuestos llamados galbonólidos.

El papel de los galbonólidos fue estudiado mediante enfoques de genética molecular y bioquímica, lo que les llevó a concluir que estas moléculas, al interferir con el metabolismo de los esfingolípidos, inducen a las raíces a producir moléculas de defensa antimicrobiana. De manera más inesperada, estos estudios revelaron que el desarrollo de AgN23 alrededor de las raíces es estimulado por la producción de estos compuestos vegetales, reforzando así el papel protector de la bacteria.

Estos trabajos han permitido, por tanto, identificar que las bacterias producen compuestos que manipulan el sistema inmunológico de las plantas para favorecer su desarrollo en la rizosfera. Estos estudios, a largo plazo, contribuirán al diseño racional de consorcios microbianos para la salud vegetal.

Referencia:
Root associated Streptomyces produce galbonolides to modulate plant immunity and promote rhizosphere colonization.
Nicolle, C., Gayrard, D., Noël, A., Hortala, M., Amiel, A., Grat-Simeone, S., Le Ru, A., Marti, G., Pernodet, J-L., Lautru, S., Dumas, B. y Rey, T (2024).
19 de junio de 2024, The ISME Journal, DOI: https://doi.org/10.1093/ismejo/wrae112
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