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# Biología # Biología vegetal

Pseudomonas viridiflava: La amenaza bacteriana para las plantas

Descubre cómo esta bacteria astuta infecta tanto plantas con flores como hepáticas.

Kayla Robinson, Lucia Buric, Kristina Grenz, Khong-Sam Chia, Michelle T. Hulin, Wenbo Ma, Philip Carella

― 7 minilectura


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Pseudomonas viridiflava es un villano bacteriano que usa sus técnicas sigilosas para infectar no solo plantas con flores, sino también hepáticas, que son básicamente los parientes antiguos de las plantas. Este artículo se sumerge en cómo operan estas bacterias, sus interacciones con diferentes plantas y por qué son importantes en el mundo natural.

¿Qué es Pseudomonas viridiflava?

Pseudomonas viridiflava es parte de una familia más grande de bacterias conocida como Pseudomonas syringae. Piensa en ella como ese primo travieso de una gran familia que siempre se mete en problemas. Esta línea de bacterias es famosa por causar enfermedades en un montón de plantas, sobre todo en las que tienen flores. Sorprendentemente, estas bacterias no son exigentes; también se encuentran haciendo amistad con las hepáticas, que son plantas sin flores que a menudo se pasan por alto.

La conexión con las plantas con flores

Las plantas con flores, o angiospermas si queremos sonar sofisticados, suelen acaparar la atención cuando se trata de interacciones planta-bacteria. Los patógenos de Pseudomonas syringae son conocidos por hacer un desastre en los cultivos, causando varias enfermedades. Los investigadores generalmente las ven como los problemáticos en el mundo vegetal. Sin embargo, evidencia nueva sugiere que Pseudomonas viridiflava podría ser el último protagonista en este drama bacteriano, especialmente para plantas como Arabidopsis, que es una planta modelo usada en muchos estudios.

En la naturaleza, Pseudomonas viridiflava parece ser la que manda cuando se trata de infectar Arabidopsis. Opera como un agente sigiloso, infectando plantas y dejándolas en un estado de angustia. Sin embargo, la mayoría de la investigación se ha centrado en las plantas con flores, dejando a las hepáticas en la sombra... ¡hasta ahora!

El descubrimiento de Pseudomonas en hepáticas

Un grupo de investigadores decidió echar un vistazo a las hepáticas infectadas con bacterias Pseudomonas. Descubrieron que las hepáticas salvajes estaban hospedando Pseudomonas viridiflava, ¡y para su sorpresa, resultó ser patógena! Estos hallazgos ayudan a aclarar cómo estos microscopios engañosos pueden impactar no solo a las angiospermas, sino también perturbar a sus parientes menos conocidos.

El experimento

Para ver qué podía hacer Pseudomonas viridiflava, los científicos aislaron primero la bacteria de las estructuras aéreas de hepáticas salvajes que se veían un poco mal. Notaron síntomas como oscurecimiento, amarillamiento y malestar general en las plantas. Después de un poco de trabajo de detectives, confirmaron que estas bacterias aisladas podían infectar hepáticas cultivadas en laboratorio, lo que cumplía con el criterio de demostrar que eran, de hecho, patógenas.

Se fijaron más en cómo operaban estas bacterias bajo condiciones de laboratorio. A través de una serie de pruebas, introdujeron las bacterias a las hepáticas cultivadas en laboratorio y observaron cómo causaban síntomas que iban desde clorosis (¡sí, eso es amarillamiento!) hasta muerte de tejidos. Esencialmente, se dieron cuenta de que estas bacterias podían causar problemas reales para las hepáticas, similar a lo que hacen con las plantas con flores.

Analizando sus armas

Entonces, ¿cómo hace Pseudomonas viridiflava sus fechorías? ¡Usando algunas herramientas ingeniosas!

Pseudomonas viridiflava tiene algunas armas secretas en su arsenal, notablemente el sistema de secreción tipo III (T3SS) y algunas Proteínas efectoras. Piensa en T3SS como el sistema de entrega de las bacterias, que les permite inyectar sus sustancias dañinas directamente en las células de la planta huésped. Este sistema es crucial para que las bacterias establezcan la infección.

Notablemente, aunque Pseudomonas viridiflava tiene menos efectores que su pariente, Pseudomonas syringae, aún tiene algunos importantes. Dos de ellos-AvrE y HopM1-son esenciales para infectar tanto hepáticas como plantas con flores. Estas proteínas interfieren con las defensas de la planta, facilitando que las bacterias prosperen. Es como un apretón de manos astuto que deja a la planta confundida y abierta para el ataque.

El papel de las enzimas pectinolíticas

Te podrías estar preguntando sobre el papel de las enzimas pectinolíticas, que ayudan a descomponer las paredes celulares de las plantas. Pseudomonas viridiflava usa estas enzimas para debilitar las defensas de la planta, muy parecido a como un villano trataría de romper una puerta para entrar a una casa. Sin embargo, los investigadores encontraron que estas enzimas no eran tan cruciales para la infección en hepáticas en comparación con el T3SS y los efectores. ¡Es casi como si Pseudomonas viridiflava decidiera “¿Por qué molestarse con la puerta? ¡Simplemente entraré por una ventana!”

Probando varias plantas

Los investigadores tenían curiosidad por saber si Pseudomonas viridiflava también podría tener un impacto en plantas con flores. Tomaron los aislados de las hepáticas y los probaron en Nicotiana benthamiana, una planta con flores usada en investigación. Al igual que sus travesuras con las hepáticas, estas bacterias causaron síntomas de enfermedad en las plantas con flores. Parece que Pseudomonas viridiflava es, de hecho, versátil, actuando como un problemático universal en el reino vegetal.

Implicaciones de los hallazgos

La capacidad de Pseudomonas viridiflava para infectar tanto plantas sin flores como con flores es significativa. Esto sugiere que estas bacterias podrían servir como una especie de puente, conectando interacciones planta-patógeno entre diferentes grupos de plantas. Es un recordatorio de que la naturaleza ama lanzar sorpresas, y lo que se aplica a un grupo de plantas podría muy bien ser cierto para otro.

Entonces, ¿por qué deberíamos preocuparnos? Entender cómo opera Pseudomonas viridiflava ayuda a los investigadores a aprender más sobre la inmunidad vegetal. También es vital para la agricultura, ya que las bacterias patógenas pueden afectar los cultivos. Los hallazgos sugieren un potencial para que plantas sin flores como las hepáticas actúen como reservorios de estos patógenos, significando que podrían, sin querer, propagarlos a plantas de mayor importancia comercial.

Mirando hacia el futuro

Esta investigación abre un mundo de posibilidades para futuros estudios. Las interacciones entre varias plantas y sus patógenos merecen una mayor investigación, particularmente en cuanto a cómo las plantas pueden defenderse. Por ejemplo, muchas plantas poseen receptores inmunes que pueden detectar la presencia de efectores bacterianos. El estudio plantea una pregunta interesante: ¿pueden las hepáticas y otras plantas sin flores defenderse tan bien como sus contrapartes con flores?

Además, aunque muchos científicos se enfocan en las plantas con flores debido a su importancia económica, se está volviendo claro que las plantas sin flores también desempeñan roles significativos en la comprensión de las interacciones planta-patógeno.

Conclusión

En conclusión, Pseudomonas viridiflava se ha posicionado como un jugador notable en el mundo de los patógenos vegetales. No solo están causando estragos en las plantas con flores, sino también en las humildes hepáticas. Con sus ingeniosas técnicas de evasión y su amplio rango de huéspedes, estas bacterias tienen mucho que enseñarnos sobre la inmunidad vegetal y las conexiones intrincadas entre diferentes especies de plantas. ¿Quién hubiera pensado que estas pequeñas bacterias podrían causar tanto drama en el mundo vegetal? A medida que los científicos continúan desentrañando los misterios de estas interacciones, todos podemos estar atentos a más desarrollos emocionantes en la impredecible saga de plantas y sus compañeros microbianos.

Fuente original

Título: Conserved effectors underpin the virulence of liverwort-isolated Pseudomonas in divergent plants

Resumen: Plant pathogenic Pseudomonas species naturally antagonize a diverse range of flowering plants. While emerging research demonstrates that isolates belonging to the P. syringae species complex colonize diverse hosts, the extent to which these bacteria naturally infect non-flowering plants like the model liverwort Marchantia polymorpha remains unclear. Here, we identify natural associations between Pseudomonas viridiflava and the liverwort Marchantia polymorpha. Pseudomonas bacteria isolated from diseased liverworts in the wild successfully re-infected M. polymorpha in pure culture conditions, producing high in planta bacterial densities and causing prominent tissue maceration. Comparative genomic analysis of Marchantia-associated P. viridiflava identified core virulence machinery like the type-III secretion system (T3SS) and conserved effectors (AvrE and HopM1) that were essential for liverwort infection. Disease assays performed in Nicotiana benthamiana further confirmed that liverwort-associated P. viridiflava infect flowering plants in an effector-dependent manner. Our work highlights P. viridiflava as an effective broad host pathogen that relies on conserved virulence factors to manipulate evolutionarily divergent host plants.

Autores: Kayla Robinson, Lucia Buric, Kristina Grenz, Khong-Sam Chia, Michelle T. Hulin, Wenbo Ma, Philip Carella

Última actualización: 2024-12-03 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626388

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.03.626388.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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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