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Aspectos bioquímicos y moleculares de la interacción sclerotinia sclerotiorum-Daucus Carota
Cristina M. Bertinetti Rodolfo A. Ugalde
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Resumen/Descripción – provisto por el repositorio digital
Las plantas están expuestas a microorganismos en todos los estadios de su ciclo de vida. Si bien cada especie vegetal solo es susceptible a un número reducido de ellos, en condiciones fisiológicas adecuadas, las infecciones pueden ejercer sobre los sistemas graves daños y pérdidas desvastadoras de las cosechas. Para prevenir y controlar las infecciones, las plantas han desarrollado mecanismos de resistencia basados en la capacidad para mantener o crear un ambiente desfavorable para el crecimiento y la acción de microorganismos fitopatógenos. Los mecanismos básicos de la resistencia involucran la existencia de barreras físicas y químicas preformadas que impiden el ingreso del agente infeccioso al interior del huésped, así como también mecanismos que implican respuestas inducibles, que llevan a la inhibición de la invasión y a la eliminación de los patógenos dentro de la planta. Los eventos que llevan ala inducción de las respuestas de defensa incluyen la percepción de una señal por parte de la planta, la transducción intracelular de la señal recibida y la síntesis de moléculas de defensa, como fitoalexinas, quitinasas, glucanasas, proteínas relacionadas a la patogénesis y moléculas que intervienen en la modificación estructural de las paredes celulares (Chasan, 1994; Mahé et al, 1993; Scheel et al, 1991). Los compuestos provenientes de las paredes de los microorganismos que tienen la propiedad de inducir alguna de estas respuestas en las plantas reciben el nombre de elicitor (Dixon et al., 1994). El aislamiento y la caracterización de esta clase de moléculas y la búsqueda sistemática de genes que se induzcan o repriman en respuesta a ellas, permitirá en el futuro comprender los mecanismos moleculares que gobiernan la compleja interacción entre las plantas y los microorganismos. Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary es el agente causal de diversas enfermedades en plantas de interés agronómico. Hasta el presente no se dispone de tratamientos químicos efectivos que las prevengan, así como tampoco se han encontrado variedades que sean totalmente resistentes a la infección entre las numerosas especies vegetales que forman parte del rango de huéspedes de este hongo extremadamente virulento. Con respecto a los mecanismos de defensa de los distintos huéspedes frente a S. sclerotiorum, es muy escasa la información disponible (Sutton y Deverall, 1984; Bazzalo et al, 1985; Mouly et al., 1992). La mayor parte de los estudios llevados a cabo en relación a la interacción entre S. sclerotiorum y plantas susceptibles se han orientado al análisis de los mecanismos de virulencia del hongo. Se ha propuesto que las numerosas enzimas hidrolíticas que produce tendrían un rol importante en el proceso de invasión de los tejidos vegetales y que la toxina que libera —ácido oxálico- se acumularía en el follaje, siendo la responsable de la marchitez foliar (Hancock, 1966; Hancock 1967; Bauer, 1977; Noyes y Hancock, 1980; Marciano et al, 1982; Riou et al, 1991; Favaron et al, 1992). En el presente trabajo se emplearon cultivos en suspensión de zanahoria como modelo experimental para analizar los mecanismos moleculares de la interacción entre las plantas y S. sclerotiorum. Cuando los cultivos fueron incubados con extractos de pared fúngica se observó la inducción de la síntesis de compuestos fenólicos y cambios en el patrón de proteínas solubles, indicando que el extracto de pared inducía importantes alteraciones en el metabolismo de las células de zanahoria. La inducción de la actividad de la fenilalanil amonio-liasa (PAL), considerada como marcador de respuestas de defensa de las plantas frente a los microorganismos fitopatógenos, fue utilizada como test biológico para seguir el aislamiento de fracciones de pared de S. sclerotiorum con actividad elicitor para las células de zanahoria. Para la obtención de moléculas presentes en la superficie de la pared fúngica se utilizó un método originalmente empleado para aislar antígenos de superficie de levaduras (Raschke y Ballou, 1972). Este extracto de pared fue fraccionado en base a su tamaño (Bio-Gel A 0.5 M) y su afinidad por una columna de intercambio aniónico (DEAE-Sephadex) y por una columna de Concanavalina A-Sepharosa. Como resultado de estos pasos de purificación se obtuvieron dos elicitors, un glucano y un manano, encontrándose cantidades equivalentes de ambos en la preparación de pared fúngica. Por otra parte, con el propósito de identificar genes de zanahoria cuya expresión se induce en respuesta al elicitor fúngico se utilizó el método de «differential display» (Liang y Pardee, 1992). El análisis de la expresión diferencial de genes entre cultivos inducidos con el elicitor y cultivos controles no inducidos condujo al aislamiento y clonado de tres fragmentos que representarían probables mRNAs cuya síntesis es inducida por el elicitor de S. sclerotiorum. A partir de uno de los fragmentos se obtuvo la secuencia completa del cDNA. La proteína deducida mostró una identidad de casi el 100% con una glicoproteína denominada EP4a, aislada a partir de sobrenadantes de cultivos de zanahoria por Van Engelen y colaboradores (1995) y un 55% de identidad con el producto deducido del gen ENOD 8 de alfalfa (Dickstein et al, 1993). Otro de los fragmentos clonados (pCB 19) mostró un 73% de identidad y un 82% de homología con el fragmento carboxi terminal de la β-D-glucanoexohidrolasa de Hordeum vulgare (Hrmova et al, 1996). Dado el grado de identidad encontrado, es altamente probable que el fragmento contenido en el pCB 19 corresponda a una β-glucanasa de zanahoria. Considerando además que las células de zanahoria mostraron degradar activamente los polisacáridos presentes en el extracto de pared de S. sclerotiorum, así como también a un β-glucano de características similares al glucano descripto por Jones en 1970 como componente de la pared de S. sclerotiorum, se podría especular que, a semejanza de lo descripto en otros sistemas, las células de zanahoria degradarían estos polisacáridos de gran tamaño a moléculas mas pequeñas, quienes serían en última instancia reconocidas por las células, desencadenando la cascada de eventos relacionados a la defensa ante las infecciones.Palabras clave – provistas por el repositorio digital
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Disponibilidad
| Institución detectada | Año de publicación | Navegá | Descargá | Solicitá |
|---|---|---|---|---|
| No requiere | 1996 | Biblioteca Digital (FCEN-UBA) (SNRD) |
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Información
Tipo de recurso:
tesis
Idiomas de la publicación
- español castellano
País de edición
Argentina
Fecha de publicación
1996
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