Descripción
Comprender los mecanismos moleculares que determinan las relaciones de compatibilidad y la enfermedad entre virus y hospedadores es un foco de especial interés para los biólogos y fitopatólogos. Teniendo en mente esta idea, nuestro interés más reciente se ha centrado en estudiar la interacción entre el silenciamiento del ARN y la inmunidad innata de las plantas y en determinar cómo esta interacción modula la respuesta de defensa durante las infecciones virales en las plantas. Normalmente los virus interaccionan con el silenciamiento del ARN y la inmunidad de la planta en un estado de equilibrio óptimo de manera que la infección se logra sin causar daño al hospedador. Sin embargo, los virus pueden causar brotes peligrosos y enfermedades si este equilibrio sutil entre la multiplicación del virus y la integridad del hospedador se ve perturbado. En nuestros proyectos anteriores, aprendimos que el silenciamiento de ARN es fundamental para mantener al regulador inmune BIR1 dentro de unos límites funcionales de expresión óptimos. Esta regulación es necesaria para evitar la expresión constitutiva de las defensas de las plantas, que de otro modo causarían fenotipos autoinmunes graves que comprometen la integridad y viabilidad de la planta. Una vez comprobado que varios receptores inmunes implicados en las vías de señalización de BIR1 influyen en gran medida en la susceptibilidad viral, hemos explorado los mecanismos moleculares de la regulación postranscripcional de BIR1 durante la infección viral y el papel de las vías de señalización dependientes de BIR1 en la respuesta antiviral. En nuestro trabajo, utilizamos una amplia gama de enfoques experimentales moleculares y genéticos, incluidas las estrategias de alto rendimiento, utilizando la planta modelo Arabidopsis thaliana y el tobravirus del cascabeleo del tabaco. Recientemente, estudiamos la contribución de la degradación específica de secuencia del ARN mensajero en la regulación de BIR1 y del non-sense-mediated RNA decay (NMD) y el silenciamiento de ARN como mecanismos subyacentes de la regulación postranscripcional de BIR1. Esta hipótesis se sustenta en el hecho de que los transcritos de BIR1 se inducen de manera significativa en los mutantes NMD. En los últimos años, también nos hemos centrado en descifrar componentes novedosos de la señalización antiviral dependiente de BIR1 y cómo funcionan. Estudiamos el papel de los socios de BIR1, BAK1 y SOBIR1, dos reguladores positivos de la inmunidad vegetal, en los fenotipos autoinmunes asociados a la sobreexpresión de BIR1 y en las respuestas antivirales. Demostramos que ambos reguladores están desregulados durante la infección por virus y que los mutantes con pérdida de función exhiben una susceptibilidad alterada a la infección por virus. Además, los fenotipos autoinmunes observados en transgénicos sobreexpresores de BIR1 se rescatan en un fondo mutante sobir1-12, corroborando hallazgos previos que indican que SOBIR1 es un supresor de fenotipos bir1-1. Curiosamente, el fenotipo antiviral de los mutantes bir1-1 es independiente de BAK1 y SOBIR1, lo que sugiere vías de señalización alternativas dependientes de BIR1 de inmunidad antiviral. Recientemente, establecimos una línea experimental para buscar nuevas proteínas candidatas que interactúan con BIR1 en plantas infectadas, así como genes que responden a BIR1. Hemos visto que la desregulación de BIR1 conduce a la inducción de varias proteínas de tipo receptor (Receptor-like protein, RLP) cuya expresión normalmente está regulada negativamente. Sus funciones son desconocidas para la mayoría de ellos. Estamos investigando si estas RLP forman complejos receptores de proteínas con reguladores inmunes maestros y su contribución a los fenotipos asociados con la pérdida de función de BIR1.
BIR1, debido a su papel como represor de la inmunidad basal y activada por efectores, es una herramienta prometedora para el desarrollo potencial de resistencia contra infecciones por patógenos en plantas. Dado que la futura agricultura sostenible debe basarse en enfoques basados en el conocimiento que hagan uso de una comprensión profunda de las interacciones entre virus y plantas, se espera que nuestros resultados contribuyan al desarrollo de una producción agrícola sostenida que utilice cultivares de plantas mejoradas que eviten los tratamientos con productos químicos tóxicos para el medio ambiente. Nuestra investigación está orientada al desafío identificado como “Bioeconomía: sostenibilidad de los sistemas de producción primaria y forestal, seguridad y calidad alimentaria, investigación marina y marítima y bioproductos”.