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Credit: CC0 Public Domain |
Un ensayo de resistencia basado en imágenes utilizando Pseudomonas syringae marcada con luminiscencia mejorada revela una compleja red epigenética en las vías de señalización de defensa de las plantas
Aunque varias técnicas de biología han experimentado importantes avances técnicos que han permitido su aplicación de alto rendimiento, la evaluación de los niveles de resistencia de las variedades vegetales a los patógenos microbianos sigue siendo una tarea ardua y que requiere mucho tiempo. En respuesta a esto, Pujara y sus colaboradores aprovecharon la luminiscencia natural de un camarón de aguas profundas para diseñar un reportero bacteriano productor de luz que permite la cuantificación de los niveles de resistencia de las plantas mediante la obtención de imágenes.
La luciferasa Nanoluc (NL) de Oplophorus gracilirostris es una pequeña proteína caracterizada por su gran estabilidad y su fuerte luminosidad. Los investigadores aprovecharon estas características para producir una cepa bacteriana emisora de luz de la especie Pseudomonas syringae, un patógeno de las plantas. Dado que los patógenos de las plantas se reproducen a un ritmo mayor en los huéspedes susceptibles que en los resistentes, se esperaba que las plantas susceptibles produjeran más luz cuando se infectaran con una cantidad controlada del patógeno luminiscente. Integrando este montaje con una mesa automatizada con una cámara que se mueve dentro de las plantas y las visualiza, los investigadores pudieron fenotipar simultáneamente más de 30 mutantes de Arabidopsis thaliana. Este novedoso método de cuantificación se comparó con las técnicas convencionales basadas en el cultivo, mostrando una alta correlación entre los resultados de ambos enfoques, lo que indica la solidez de la herramienta recién desarrollada y el potencial de esta tecnología para otros usos y aplicaciones.
"Nuestro ensayo de resistencia basado en imágenes de alto rendimiento proporcionará a los fitopatólogos y criadores una herramienta largamente buscada para examinar un número sin precedentes de plantas con el fin de identificar rasgos de resistencia que puedan combatir una posible pandemia futura", explicó Hong-Gu Kang, el investigador que dirige este proyecto. "Además, actualmente estamos trabajando en el desarrollo de un algoritmo de inteligencia artificial (IA) que agilizará aún más los procesos de análisis de la resistencia. En última instancia, nos gustaría llevar a cabo un proyecto para evaluar la resistencia de todos los genes de Arabidopsis y otras especies", añadió.
Fuentes, créditos y referencias:
Más información: Dinesh S. Pujara et al, El ensayo de resistencia basado en imágenes utilizando Pseudomonas syringae marcada con luminiscencia mejorada revela una compleja red epigenética en las vías de señalización de defensa de las plantas, Molecular Plant-Microbe Interactions (2021). DOI: 10.1094/MPMI-12-20-0351-TA
Información de la revista: Molecular Plant-Microbe Interactions