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# Biología # Biología vegetal

El Complejo Exocisto: El Sistema de Entrega de las Plantas

Aprende cómo el complejo exocisto ayuda a la inmunidad de las plantas.

Molly Bergum, Jan Sklenar, Inmaculada Hernández-Pinzón, Jodie Taylor, Matthew Smoker, Sebastian Samwald, Megan Allen, Anupriya Thind, Phon Green, Hyeran Moon, Frank L. H. Menke, Cyril Zipfel, Jack Rhodes, Christine Faulkner, Matthew J. Moscou

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Exocisto: Los héroes Exocisto: Los héroes inmunes de las plantas de las plantas y el exocisto. Descubre los secretos de la inmunidad
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El complejo exocist es como un camión de reparto para plantas, levaduras y mamíferos. Su trabajo es transportar burbujitas llamadas vesículas, que llevan materiales dentro y fuera de las células. El exocist está compuesto por ocho partes diferentes, conocidas como proteínas, que trabajan juntas para asegurarse de que estas entregas se hagan correctamente. Piensa en él como un equipo bien coordinado que mantiene todo funcionando sin problemas.

Los Componentes del Exocist

El exocist tiene ocho miembros principales: SEC3, SEC5, SEC6, SEC8, SEC10, SEC15, EXO84 y Exo70. Cada miembro tiene su papel único, y juntos ayudan a unir el exocist a la capa exterior de la célula, conocida como la membrana plasmática. Algunos miembros de este equipo son como los anclajes que mantienen el camión de reparto estacionado en el lugar correcto.

¿Por qué es Importante el Exocist?

El exocist es crucial para muchas tareas, especialmente en la respuesta inmune de las plantas. Ayuda a las plantas a reconocer y responder a amenazas como bacterias y hongos. Cuando los atacantes vienen a dar problemas, el exocist entra en acción, ayudando a la planta a sellar el daño y liberar partes defensivas para ahuyentar a los enemigos.

El Papel Especial de EXO70

Entre las ocho proteínas, EXO70 destaca porque es muy popular, especialmente en plantas. En la mayoría de los seres vivos, EXO70 viene en una forma. Pero las plantas lo han llevado al siguiente nivel con muchos tipos diferentes, creando una familia de proteínas con trabajos específicos. Esta diversidad es como tener toda una flota de camiones de reparto, cada uno personalizado para una tarea diferente.

Inmunidad de las Plantas

Las plantas no tienen brazos ni piernas para combatir plagas, así que dependen de su sistema inmunológico. Sus respuestas inmunes vienen en dos sabores: Inmunidad Inducida por Patrones (PTI) e Inmunidad Inducida por Efector (ETI).

¿Cuál es la Diferencia?

  • PTI: Esto es como la primera línea de defensa. Las plantas usan receptores especiales para detectar problemas y dar la voz de alarma.
  • ETI: Si el problema supera el PTI, la planta puede subir la apuesta. Esta respuesta es liderada por otras proteínas especializadas que pueden reconocer invasores específicos.

¿Cómo Ayuda el Exocist en la Inmunidad de las Plantas?

El exocist juega un papel importante ayudando a las plantas a combatir el peligro. Asiste en la entrega de materiales necesarios para la defensa justo en el lugar de la infección. Piensa en él como un equipo de respuesta rápida que asegura que cada caja de suministros llegue a tiempo.

Ciertas proteínas de la familia EXO70 han sido identificadas para trabajar de cerca con este complejo exocist. Envían señales que ayudan a la planta a responder a las amenazas de manera efectiva, reforzando las defensas de la planta.

Los Diversos Tipos de EXO70

En plantas, EXO70 se ramificó en tres familias principales: EXO70.1, EXO70.2 y EXO70.3. Cada familia tiene miembros que ayudan a las plantas a mantenerse saludables y protegerse contra varias plagas.

  • EXO70.1: La versión clásica, encontrada en muchos tipos de plantas.
  • EXO70.2: Entra en acción cuando la planta necesita un poco más de ayuda con la defensa.
  • EXO70.3: Esta versión está ocupada trabajando con otros sistemas de la planta, asegurando que todo esté ordenado.

Diversión con los Variantes de EXO70

Las proteínas EXO70 no son solo caras sin nombre; ¡tienen carácter! Por ejemplo, AtEXO70B1 y AtEXO70B2 pueden hacer "choc" con los receptores de reconocimiento de patrones (PRRs) y son esenciales para la señalización en las plantas. Incluso ayudan a asegurarse de que las proteínas vitales estén en el lugar correcto en la membrana plasmática.

La Importancia de la Diversidad en las Proteínas EXO70

La gran variedad de proteínas EXO70 significa que las plantas pueden ser flexibles y adaptables, como un equipo de gimnastas que puede realizar diferentes rutinas dependiendo de la competencia. Esta diversidad permite que las plantas evolucionen y respondan de manera única a los desafíos que enfrentan, asegurando que prosperen en diferentes condiciones.

El Clado EXO70FX

Un grupo particularmente interesante entre los EXO70 es el clado EXO70FX, encontrado principalmente en la familia de las gramíneas. Este grupo es como un club secreto, único para ciertas familias de plantas y posiblemente dándoles habilidades especiales contra plagas.

¿Cuándo Apareció el Clado EXO70FX?

El clado EXO70FX comenzó a aparecer a lo largo del camino evolutivo de la familia de las gramíneas, justo después de que ciertos otros tipos de plantas como los juncos y cañas evolucionaron. ¡Es como si las plantas decidieran que podían usar un par de camiones de entrega más justo cuando más los necesitaban!

¿Cómo Funciona el Clado EXO70FX?

Las investigaciones muestran que los miembros del clado EXO70FX han perdido algunas habilidades que tenían las proteínas EXO70 anteriores, lo que significa que podrían estar asumiendo nuevos roles en la respuesta inmune de la planta. Este grupo se ha especializado en funciones que ayudan a proteger a las plantas de varias amenazas, incluso si no se llevan bien con el equipo principal del exocist.

El Misterio se Despliega

A pesar de saber que las proteínas EXO70FX son cruciales, los científicos todavía están tratando de resolver el misterio de cómo funcionan. Por ejemplo, un miembro, HvEXO70FX12, ha sido vinculado con la capacidad de una planta para resistir una enfermedad específica causada por hongos de óxido.

Los Potenciales Roles en la Defensa

Emocionantemente, HvEXO70FX12 podría no estar solo observando durante la respuesta inmune de una planta. Está haciendo equipo con otros jugadores clave conocidos por sus roles en la defensa, como remorinas y otras proteínas.

¿Qué Podrían Hacer Estas Proteínas?

  • Remorinas: Actúan como guardaespaldas para la planta, estabilizando membranas y creando zonas para la señalización de defensa.
  • Transportadores de Sucrosa: Ayudan a transportar azúcares, que pueden ser críticos durante el estrés y las respuestas de defensa.
  • Proteínas BAG: Juegan varios roles, incluyendo respuestas al estrés y señalización durante ataques de patógenos.

La Necesidad de Trabajo en Equipo

Mientras que cada proteína EXO70 puede tener un trabajo específico, no pueden hacerlo solas. Necesitan trabajar juntas con otras proteínas en la red de defensa de la planta para convertirse en un equipo eficiente, mucho como cómo diferentes departamentos en una empresa cooperan para alcanzar metas.

La Pérdida del Dominio CorEx

Un giro inesperado es que las proteínas EXO70FX, como HvEXO70FX12, han perdido una parte llamada el dominio CorEx. Esto parece significar un cambio en sus roles, haciéndolos menos sobre ser conductores de entrega en el exocist y más sobre enfocarse en sus responsabilidades únicas en el sistema de defensa de la planta.

HvEXO70FX12: Una Mirada Más Cercana

HvEXO70FX12 es un verdadero personaje. Los científicos han usado varios experimentos para ver qué está haciendo. No se lleva bien con el equipo tradicional del exocist, lo que podría significar que está haciendo algo completamente diferente. A pesar de estar localizado en la membrana plasmática, actúa de manera independiente, como un niño audaz en el parque.

El Futuro de la Investigación

La exploración de cómo las plantas utilizan estas proteínas únicas está en curso. Los científicos están profundizando en cómo cada miembro de la familia EXO70 encaja en el complejo rompecabezas de la inmunidad de las plantas. Con las gramíneas guardando secretos interesantes, los descubrimientos potenciales podrían llevar a avances en agricultura y salud de las plantas.

Conclusión

En resumen, el complejo exocist y sus diversos miembros juegan roles críticos en la inmunidad de las plantas. La evolución de proteínas como EXO70 muestra cómo la vida encuentra la manera de adaptarse y prosperar frente a los desafíos. Así que la próxima vez que veas una planta verde, recuerda, no está solo ahí sentada; ¡es una pequeña fortaleza con su propio servicio de entrega, lista para repeler atacantes y seguir creciendo fuerte!

Fuente original

Título: Putative neofunctionalization of a Poales-specific EXO70 clade

Resumen: EXO70s are uniquely expanded in land plants compared to all other eukaryotic lineages. The functional implications of this expansion and diversification on the conserved role of EXO70 as a subunit of the octameric exocyst complex have remained unresolved. We previously demonstrated barley (Hordeum vulgare) EXO70FX12, a member of the monocot-specific EXO70FX clade, is required for resistance to wheat stripe rust in conjunction with the leucine-rich repeat receptor kinase (LRR-RK) HvPUR1. Through phylogenetic analysis, we identified unique features of the EXO70FX clade, leading us to hypothesize that this clade experienced neofunctionalization. Using structural predictions and protein-protein interaction assays, we demonstrate that HvEXO70FX12 lost the ability to serve as a subunit within the exocyst complex. We predict that the EXO70FX clade has largely lost exocyst association and represents a novel acquisition that emerged during Poales diversification for immunity.

Autores: Molly Bergum, Jan Sklenar, Inmaculada Hernández-Pinzón, Jodie Taylor, Matthew Smoker, Sebastian Samwald, Megan Allen, Anupriya Thind, Phon Green, Hyeran Moon, Frank L. H. Menke, Cyril Zipfel, Jack Rhodes, Christine Faulkner, Matthew J. Moscou

Última actualización: 2024-12-17 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.13.628418

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.13.628418.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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