EXPRESION DE UNA FLAVODOXINA CIANOBACTERIANA EN CLOROPLASTOS DE TABACO MITIGA LA MUERTE CELULAR INDUCIDA POR UN PATOGENO NO HOSPEDERO (Xanthomonas campestris pv vesicatoria)

ZURBRIGGEN M; TOGNETTI V; VALLE E; HAJIREZAEI MR; CARRILLO N

Veracruz, Mexico

Congreso; XII Congreso de Bioquímica y Biología Molecular de Plantas, Sociedad Mexicana de Bioquímica (SMB); 2007

Sociedad Mexicana de Bioquímica (SMB)

La infección de plantas por microorganismos patógenos induce una serie de complejas respuestas de defensa. En muchas interacciones no hospederas e incompatibles, estas incluyen la inducción de genes relacionados a la defensa y una forma de muerte celular programada aparentemente diseñada para restringir el avance del patógeno, en conjunto conocidas como respuesta hipersensible (HR). La misma es generalmente precedida por una explosión oxidativa que genera especies reactivas del oxígeno (EROs) que señalizaría el subsiguiente despliegue de la HR. Con el objetivo de obtener mayor conocimiento del mecanismo de la HR y el rol que cumplen las EROs en su activación, evaluamos la respuesta de plantas de tabaco expresando una flavodoxina cianobacteriana en cloroplastos frente al desafío con el patógeno no hospedero Xanthomonas campestris pv vesicatoria (Xcv). Flavodoxina es un transportador de electrones presente en procariotas y algunas algas que, cuando se expresa en cloroplastos de plantas, actúa como un antioxidante general evitando la formación de EROs y confiriendo tolerancia frente a diversas fuentes de estrés abiótico. La infiltración de hojas de plantas salvajes (WT) con Xcv resultó en la aparición de lesiones necróticas típicas de la HR, las cuales fueron casi totalmente abolidas en las tansformantes. Las vías metabólicas inhibidas por la infección con el patógeno en las plantas WT fueron preservadas en las plantas transgénicas, según se refleja en el mantenimiento de la actividad fotosintética, niveles normales de aminoácidos y acumulación de antioxidantes. Otros aspectos de la HR como la inducción de genes relacionados a la patogénesis y la síntesis de ácido jasmónico ocurrió como en las plantas WT, y la infección no se propagó a tejidos adyacentes a la región infiltrada. La expresión de flavodoxina en cloroplastos produce una atenuación del efecto oxidativo deletéreo pero sin perjuicio para la inducción de los mecanismos naturales de defensa de la planta, observándose tolerancia sin daño tisular en las líneas transgénicas. Los resultados indican que una combinación de oxidantes y/o el estado redox celular general y plastídico en particular son importantes para el desarrollo de la muerte celular pero no para otras manifestaciones de la HR.