Una historia de batallas para acabar el 2013...
Un artículo publicado en la revista Science el pasado octubre muestra que el hongo Botrytis cinerea utiliza pequeños RNAs (small RNAs, sRNAs) para parasitar la proteína Argonauta 1 y dirigir la maquinaria de silencinamiento de la planta contra sus propios genes defensivos, allanando el camino hacia la invasión.
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| Botrytis en tomate |
Botrytis cinerea es el agente causante del moho gris, una infección que afecta a muchos cultivos económicamente importantes, como la vid, el tomate o la fresa, ocasionando pérdidas millonarias en todo el mundo. Pero, ¿cuál es la clave del éxito para un patógeno que puede infectar a tantas especies distintas? Weiberg et al. han descubierto el arma secreta del hongo: sorprendentemente no es una proteína sino un conjunto de pequeños RNAs que silencian los genes que confieren resistencia en la planta huésped.
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| B. cinerea en fresa |
Utilizando hojas de Arabidopsis thaliana y tomate (S. lycopersicum) infectadas con B. cinerea, los investigadores han construido una librería de sRNAs procedentes del hongo (Bc-sRNAs) y han seleccionado aquellos que se inducen durante la infección con homología de secuencia tanto a genes de Arabidopsis como de tomate, encontrando 73 que podrían tener como diana genes en ambas plantas. Para validar esta predicción, se eligieron tres de los Bc-sRNAs más abundantes y se midieron los niveles de los correspondientes tránscritos en plantas, que habían disminuido y además estaban implicados en la defensa de la planta frente al hongo.
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| Cuando la célula detecta un RNA de doble cadena, Dicer lo corta en trocitos y RISC se une a los mRNA con homología de secuencia y los destruye (contado en plan sencillo). |
Pero, ¿cómo conseguían los sRNAs del hongo su efecto en las defensas de la planta? Los investigadores propusieron que los Bc-sRNAs secuestraban la maquinaria de silenciamiento vegetal. La confirmación de su hipótesis se produjo cuando encontraron que la proteína Argonauta 1 (AGO1), la nucleasa del complejo RISC, parte de la maquinaria de silenciamiento génico de la planta, inmunoprecipitada en hojas infectadas, estaba unida también a sRNAs del hongo. Así, los mutantes ago1eran menos susceptibles a la infección y por el contrario, el doble mutante dcl1 dcl2 de B. cinerea, al que le faltan dos proteínas implicadas en procesamiento de sRNAs, eran menos patogénicos, demostrando la importancia de los sRNA en la virulencia del hongo.
Este trabajo de Weiberg et al. presenta un agente doble al servicio del ejército del hongo, los sRNAs, cuya misión consiste en ocupar la proteína Ago1 y usarla para su principal propósito: la invasión de la planta. Aunque es el primer artículo que muestra sRNAs endógenos viajando desde el hongo a las plantas, no es el primero en informar de un RNAi capaz de actuar en especies pertenecientes a distintos reinos: otro trabajo publicado en Plant Cell hace tres años demostraba que RNAs diseñados contra tránscritos de hongo pueden viajar a las células de Blumeria graminis, el mildiu, y específicamente silenciar allí a sus genes diana. Sin embargo, no se conoce si las plantas tienen sRNAs endógenos en sus arsenales contra los hongos.
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| Mildiu en cebada. A la derecha hoja sana. |
El presente estudio nos sugiere muchas preguntas: ¿son los sRNAs una estrategia comúnmente empleada por los hongos? ¿será utilizada por otros patógenos? ¿Cómo contraatacarán las plantas? Por el momento, respecto a los sRNAs, los hongos mandan y las plantas… ¡obedecen!
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Para saber más...
D. Nowara et al., Plant Cell 22, 3130 (2010).
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