Resumen de Análisis bioquímico y funcional de oxilipinas involucradas en defensa frente a patógenos
Jorge Vicente Conde
Las oxilipinas constituyen una amplia familia de metabolitos secundarios, de diversas estructuras y actividades biológicas, que se originan mediante la oxidación de ácidos grasos, predominantemente, linoleico y linolénico, por la acción de enzimas con actividad ¿-dioxigenasa (¿-DOX) y lipoxigenasa (9- y 13-LOXs).
Como parte del creciente interés en el estudio de esta familia de metabolitos, nuestro trabajo está dirigido al estudio de las rutas biosintéticas iniciadas por la acción de las ¿-DOXs y 9-LOXs, en la respuesta de defensa vegetal frente a la infección de microorganismos patógenos. A este objeto hemos desarrollado una estrategia genética que nos ha permitido disponer y caracterizar plantas mutantes deficientes en la síntesis de oxilipinas y en la ruta de señalización que controla la respuesta de las plantas a dichos compuestos. De forma paralela, hemos utilizado una colección de oxilipinas puras, producidas a través de las rutas biosintéticas examinadas, con objeto de determinar su participación en la defensa de la planta.
Los resultados de nuestro trabajo han puesto de manifiesto la participación de los enzimas ¿-DOX1 y LOX1 en los mecanismos de defensa de las plantas frente a la infección de bacterias biotrofas, en donde la actuación coordinada de ambos enzimas determina la activación de una respuesta eficaz, con capacidad para limitar el crecimiento patogénico. La participación de ambos enzimas se requiere tanto durante la activación de la defensa local, como de la defensa sistémica, en tejidos alejados de los puntos de infección.
La acción de los enzimas ¿-DOX1 y LOX1 en la defensa vegetal se concluye, además, a partir de los resultados que demuestran que la aplicación de oxilipinas activa un estado defensivo en la planta que protege a los tejidos vegetales frente a la infección de bacterias virulentas, entre las que el ácido 9-cetohidroxilinolénico (9-KOT) es el compuesto que ejerce una acción protectora más intensa. Finalmente, la caracterización del mutante noxy1, insensible a la aplicación de 9-HOT y 9-KOT, reveló que la mutación del gen NOXY1 conlleva la aparición de lesiones espontáneas, cuya intensidad varía de acuerdo a las condiciones de luz. La formación de lesiones conlleva el aumento de la resistencia de la planta frente a la infección de patógenos biotrofos, así como la susceptibilidad a patógenos necrotrofos y a distintos tratamientos de estrés abiotico. Independientemente de las diferencias detectadas en la respuesta de defensa, los mutantes caracterizados, lox1 dox1 y noxy1, muestran una respuesta de hipersensibilidad a ABA que podría afectar, a su vez, a la regulación del estrés oxidativo que acompaña a la respuesta de la planta frente a la infección de patógenos.
