Universidad Politécnica de Madrid.
ETSIA.
Máster de Biotecnología Agroforestal.
Interacción Molecular Planta-Patógeno.
Pseudomona syringae es una proteobacteria fitopatógena que infecta a un alto número de cultivos. Se caracteriza por presentar un sistema de secreción tipo 3 (SST3), codificado por genes hrp (Hipersensible response and pathogenic); éstos activan los elicitores asociados a respuesta hipersensible (HR) en plantas no hospederas o patogenicidad en hospederos compatibles. Son requeridos por este sistema de secreción para la inyección de los efectores, Hop (Hrp outer protein) o proteínas Avr (avirulencia), siendo esenciales para la patogenicidad de la bacteria. Los genes hrc (genes hrp altamente conservados) son un conjunto de 9 proteínas conservadas de Hrp requeridas para HR, codificando la maquinaria de exportación del SST3 (en animales y en plantas).
Dentro de las proteínas Hrp encontramos 2 grupos diferentes: Hrp1 (Pseudomonadaceae y Enterobacteriaceae (Erwinia amylovora)) y Hrp2 (Rasltonias y Xanthomonas spp).
Este sistema forma canales por donde atraviesan efectores, compuestos bacterianos que son sustratos para el SST3, relacionados con la superación de las barreras de las células del hospedero y el transporte de proteínas por esta vía hasta llegar a las células vegetales. Entre 11 a 17 proteínas Hrp de P.syringae pv. Syringae 61 podrían ser sustratos en el SST3.
Para localizar 11 genes hrp, con capacidad de codificar proteínas para ser sustratos de SST3; se realizaron clones para cada gen (HrpB- Cya, HrpD-Cya, HrpF-Cya, HrpJ-Cya, HrpP-Cya) por Gateway, probados en Nicotiana benthamiana. De los cuales 5 proteínas Hrp fueron capaces de formar sustratos para SST3.
Para probar la secreción de estas 11 proteínas, se usaron células de P. syringae con inducción de Hrp en medio mínimo. Se analizaron por inmunoblot de fluidos del cultivo. Detectándose que solamente HrpJ.
Para determinar el rol de las 11 proteínas Hrp en respuesta HR se hicieron mutaciones no polares. Determinandose que 5 proteínas Hrp son imprescindibles para los elicitores, incluyendo HrpJ y HrpP, que son sustratos para la vía del SST3.
Todos los mutantes fueron capaces de transferir genes Avr a las células de N. benthamiana. Las 5 proteínas identificadas como sustrato del SST3 en P.syringae pv. Syringae 61 son requeridas para la traslocación de genes Avr.
En los mutantes sin factor de traslocación. Solo los mutantes HrpG, HrpJ, HrpT y HrpV secretan AvrPto1 y es bastante menor en mutante HrpJ.
Es el primer reporte de que las proteínas HrpP y HrpF son traslocadas a través del SST3, por tanto podrían tener un papel importante en este sistema respecto del contacto con las células del hospedero. Sugieren que HrpP tiene un rol en el cambio de sustrato. Mientras HrpF es requerido para la secreción, transporte de AvrPto1 y para la respuesta HR. Piensan que HrpF interactúa con las células vegetales durante la infección. Además tiene efecto en la expresión de genes hrp, sugiriendo un rol en el cambio de la especificidad del sustrato.
Conclusiones:
- Los 4 operones codifican componentes estructurales del SST3 de P. syringae, con genes que codifican proteínas que viajan por este canal. Demostraron un rol potencial en la regulación de los genes de expresión del SST3 o el cambio de movimiento (HrpA2, HrpF, HrpJ y HrpP).
- Los mutantes hrpJ y hrpP son incapaces de transferir AvrPto1-Cya, pero tienen habilidad elicitora, generando respuesta HR en N. benthamiana, sugiriendo que algunos efectores aun pueden transportarse, en baja cantidad, en dichos mutantes.
- HrpF, HrpJ y HrpP son más transportadas que otras proteínas Hrp.
- Las 5 proteínas Hrp son posiblemente los principales actores en la adaptación del Hrp1 del SST3, especialmente en la necesidad de efectores especiales para las células vegetales.
Nombre: Viviana Escudero Welsch.
