Las sandías, los melones son algunas de las frutas más populares entre los israelíes, pero estas plantas similares a las vides están en riesgo debido a las manchas bacterianas en las frutas (BFB, por sus siglas en inglés).
Un nuevo estudio en la Universidad Hebrea de Jerusalén proporciona información crucial sobre esta grave enfermedad que afecta a estos cultivos. La investigación se centra en el papel del efector AopW1, arrojando luz sobre su importancia en la adaptación del huésped y brindando nuevas perspectivas sobre la familia de efectores bacterianos HopW1 que responden a un estímulo.
Causada por la bacteria Acidovorax citrulli, la BFB representa una amenaza significativa para el cultivo de melón y sandía. Las cepas del patógeno se pueden clasificar en dos grupos genéticos principales: las cepas del grupo I están fuertemente asociadas con el melón, mientras que las cepas del grupo II son más agresivas hacia la sandía.
Investigaciones anteriores de la Universidad de Hu, lideradas por el Prof. Saul Burdman del Departamento de Fitopatología y Microbiología del Departamento de Agricultura, Alimentos y Medio Ambiente de la Facultad Robert Smith de Agricultura, Alimentos y Medio Ambiente, descubrieron que los dos grupos de cepas difieren en el arsenal de efectores de proteínas secretadas por el tipo III.
Publicaron sus hallazgos en The Plant Journal con el título "La variación natural en una breve región del efector secretado por el tipo III de Acidovorax citrulli AopW1 está asociada con diferencias en la citotoxicidad y la adaptación huésped".
La hipótesis es que las diferencias en el arsenal de efectores son los principales determinantes que dan forma a la asociación preferencial del huésped en A. citrulli hacia el melón o la sandía.
El estudio se centró en uno de estos efectores llamado AopW1, que tiene una región altamente variable entre los aminoácidos 147 y 192. Esta región difiere en 14 aminoácidos entre las cepas pertenecientes a los dos grupos de A. citrulli. El AopW1 del Grupo I es más perjudicial para las células de levadura y Nicotiana benthamiana, causando una mayor interrupción de las estructuras celulares, incremento de la muerte celular y reducción de las deposiciones de calosa protectora en comparación con el AopW1 del Grupo II.
El equipo de investigación demostró la importancia de posiciones específicas de aminoácidos dentro de esta región variable para los efectos nocivos de AopW1. AopW1 también se encontró en diferentes partes de las células de las plantas hospedadoras, incluyendo el retículo endoplásmico, los cloroplastos y los endosomas de las plantas.
El estudio reveló un aspecto novedoso de la respuesta al estrés biótico al identificar la participación de la proteína asociada a los endosomas EHD1, que, cuando se sobreexpresa, disminuye la muerte celular inducida por AopW1 y fortalece los mecanismos de defensa de la planta.
Sorprendentemente, los experimentos de inoculación de melón y sandía utilizando cepas mutantes y salvajes del grupo-I y -II mostraron que AopW1 no solo juega un papel significativo en términos de contribución a la virulencia de ambas cepas del grupo-I y -II, sino que también contribuye a dar forma a la preferencia del hospedador de las cepas del grupo-I y -II hacia el melón y la sandía, respectivamente.
Entusiasmado por las implicaciones del estudio, Burdman dijo: "Nuestros hallazgos proporcionan una comprensión más profunda de los mecanismos detrás de la bacteriosis en frutos y ofrecen perspectivas valiosas sobre las interacciones entre hospedadores y patógenos. Este conocimiento es crucial para desarrollar estrategias dirigidas para mitigar el impacto de esta amenaza en los cultivos de melón y sandía. No solo avanza nuestra comprensión de las bacterias fitopatógenas, sino que también abre nuevas vías para desarrollar enfoques innovadores para mejorar la resistencia de los cultivos contra la bacteriosis en frutos".