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 ago1
eran 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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