Las interacciones entre las plantas y los microorganismos son enormemente complejas. Los microorganismos, presentes en grandes cantidades en el suelo, pueden ser parásitos de las plantas y producirles enfermedades, pero también pueden establecer relaciones beneficiosas y favorecer su crecimiento, obteniendo a cambio muchos nutrientes exudados por la raíz. Por todo ello las plantas han desarrollado mecanismos muy sofisticados para detectar los microorganismos del entorno y, una vez reconocidos, activar su sistema inmunológico para defenderse o, por el contrario, permitir su establecimiento en la rizosfera cuando son beneficiosos.

Desde que se establecieron por primera vez las bases de la inmunidad vegetal, tan solo unos pocos receptores de microbios han sido descubiertos. Estos receptores, llamados también dianas inmunes, son los que inician la respuesta defensiva de la planta y median en el complejo intercambio de señales que se produce a continuación entre plantas y microbios. Un trabajo en el que ha participado la investigadora del Departamento de Fisiología de la UPV/EHU Susana García Sánchez ha conseguido identificar 472 genes que, muy probablemente, representan dianas inmunes durante la interacción planta-microorganismos. La investigación se publica en la revista PLoS ONE, con el título Wide Screening of Phage-Displayed Libraries Identifies Immune Targets in Planta.

La investigación se ha llevado a cabo con la planta modelo Arabidopsis thaliana, una mala hierba emparentada con la mostaza. Fue la primera planta cuyo genoma pudo ser secuenciado, pero aún se desconoce para qué sirve la mayoría de sus 35.000 genes. La gran aportación del trabajo, realizado en Neiker, donde Susana García comenzó la investigación con su doctoranda Cristina Rioja, la Universidad de Utrecht, la Universidad de Salamanca y Scotia Biologics LTD, ha sido la novedosa estrategia diseñada por el equipo para la identificación masiva de dianas inmunes.

“Hemos seguido una estrategia high-throughput (de alto rendimiento, en inglés) para identificarlas: combinamos la tecnología de los microchips de ADN, que aprovecha la información obtenida tras secuenciar el genoma de la Arabidopsis, con el empleo de virus bacteriófagos, que permiten expresar todas las posibles proteínas codificadas en este genoma. Así, hemos podido analizar 20 millones de proteínas diferentes y seleccionar aquellas capaces de interaccionar con distintos microorganismos. Todo ello nos ha permitido asignar muy rápidamente funciones a esos 472 genes”, explica la investigadora, quien resalta las posibilidades de esta estrategia en campos como la inmunología o la farmacología.

“Estas investigaciones suponen un avance importante en nuestro conocimiento del sistema inmunológico de las plantas, que puede emplearse para remediar plagas agronómicas o para el desarrollo de nuevos fármacos. No debemos olvidar que las plantas son los productores primarios en la cadena trófica, y que fabrican los compuestos orgánicos y el oxígeno que necesitamos el resto de los seres vivos. Sin ellas, la vida en este planeta no sería posible”, señala Susana García.