Se ha identificado un nuevo actor en el sistema inmune de las plantas. Los científicos de KAUST han identificado que la proteína MAP4K4 es necesaria para montar defensas adecuadas contra los patógenos ambientales.
El descubrimiento ayuda a explicar el estricto control de la señalización inmune en las plantas y revela objetivos en una vía molecular que podría ser manipulada por los mejoradores de cultivos. «Nuestros hallazgos son directamente aplicables para hacer que las plantas sean más resistentes a los patógenos», dice el autor del estudio, Heribert Hirt, profesor de ciencias de las plantas en el Centro de Agricultura del Desierto de KAUST.
MAP4K4 (abreviatura de proteína quinasa quinasa activada por mitógeno quinasa quinasa 4) es un jugador bien establecido en la inmunidad humana y la inflamación, pero su papel en la resistencia a las enfermedades de las plantas era desconocido. Hirt y sus colaboradores se toparon con él durante una gran pantalla de proteínas involucradas en la transducción de señales en Arabidopsis. Al estudiar las plantas mutantes que carecen de una copia funcional de MAP4K4, el equipo de Hirt profundizó en las funciones centrales de esta proteína.
Primero, mostraron que MAP4K4 era esencial para las respuestas inmunes adecuadas a flg22, un péptido derivado de una proteína bacteriana que se encuentra dentro del flagelo filamentoso de los microbios causantes de enfermedades. Trabajando con colegas en Francia, los investigadores de KAUST, liderados por Hirt y su compañero postdoctoral, Yunhe Jiang, detallaron cómo.
Demostraron que MAP4K4 agrega directamente etiquetas químicas (en forma de grupos fosfato) en varios sitios de otra proteína , BIK1. Esto ayuda a estabilizar BIK1 y promueve la producción de moléculas altamente tóxicas que juegan un papel central en la resistencia a los patógenos, explica Jiang. Los investigadores también mostraron que MAP4K4 marca un represor de BIK1 con decoraciones de fosfato. Este adorno químico desactiva el regulador negativo para promover aún más la activación de BIK1.
Hasta ahora, Hirt y su grupo solo han descrito esta función de MAP4K4 en la inmunidad de Arabidopsis. Informaron los hallazgos en los informes de EMBO .
«El siguiente paso es probar nuestros hallazgos también en cultivos generando mutantes», dice Hirt. «Esto es bastante factible ahora mediante el uso de la tecnología de edición de genes CRISPR-Cas9 que se establece en tomate, arroz y otras especies de importancia agrícola».
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