Recibido: 01/09/2020 Revisado: 25/10/2020 Aceptado: 23/11/2020 Publicado: 16/12/2020
RESUMEN
Desde sus orígenes, las plantas terrestres vasculares han
coexistido con una amplia variedad de bacterias y hongos. Con la
aparición de los insectos, de igual forma mantuvieron una
estrecha relación con estos, tomando un carácter especial
con la llegada de las plantas con flores en el período
Cretácico temprano. Los diferentes procesos evolutivos han
propiciado el desarrollo de una serie de relaciones
interespecíficas, algunas de ellas beneficiosas para ambas
partes como pudieran ser los variados mecanismos de polinización
por medio de insectos en muchas especies de plantas y al mismo tiempo
han surgido otros tipos de interacciones con especies capaces de
producir enfermedades serias en las diferentes partes de las plantas.
Esta presión de selección, unido a la imposibilidad de
defensa que ofrece la locomoción, así como la carencia de
un sistema de defensa basado en anticuerpos, han sido las principales
responsables de la aparición en las plantas de complejos
mecanismos de defensa, muchas veces rápidos y eficaces frente a
las especies agresoras y otras veces no. La manifestación de las
patologías en las plantas depende de complejas interacciones
entre el huésped y el patógeno, lo que es un indicador de
su evolución conjunta. De aquí la exquisita
regulación de los mecanismos de agresión/defensa y la
correspondiente selectividad en el reconocimiento de agentes agresores
externos, lo que puede explicar la diferente sensibilidad de distintas
especies o incluso diferentes variedades dentro de la misma especie.
Desde hace un tiempo a la fecha, los investigadores han mostrado mucho
interés en ciertas proteínas sintetizadas por la planta
cuando es atacada por un microorganismo patógeno. Dado que
aparecen en condiciones patológicas, han sido nombradas
proteínas relacionadas con la patogenicidad o PR.
Palabras clave: Proteínas PR, mecanismo de defensa, Proteínas PR-3 y proteínas PR-5.
ABSTRACT
Since their origins, vascular land plants have coexisted with a wide
variety of bacteria and fungi. When insects appeared, they also
maintained a close relationship with them, taking on a big role with
the arrival of flowering plants in the early Cretaceous period. The
different evolutionary processes have led to the development of a
series of interspecific interactions; some of them beneficial for both
parties, such as the various pollination mechanisms throu- gh insects
in many plant species. At the same time, other types of interactions
have emerged with species capable of producing severe diseases in
different sections of the plant. This evolutionary pressure with the
inability of a defense offered by locomotion, and the lack of a defense
system based on antibodies, have been the main responsible for the
appearance of com- plex defense mechanisms in plants, many times rapid
and effective against aggressive species, and sometimes not. The
pathologies manifestation in plants depends on complex interactions
between host-pathogen, which is an indicator of joint evolution. Thus,
the exquisite regula- tion of aggression/defense mechanisms and the
corresponding selectivity recognizing external aggressors, may explain
the distinct sensitivity of various species or even different varieties
within the same species. For some time now, researchers have shown
great interest in cer- tain proteins synthesized by a plant when
attacked by a pathogenic microorganism. Since they appear in
pathological conditions, they have been named Pathogenesis-related (PR)
proteins.
Keywords: PR proteins, defense mechanism, PR-3 proteins and PR-5 proteins.
INTRODUCCIÓN
En las plantas se distinguen dos modos de respuesta generalizada frente
a un patógeno. La primera consiste en una reacción
hipersen- sible en la que se produce una necrotización local en
la zona del tejido infestado, aislando así al patógeno e
impidiendo su multiplicación y propagación Este suele ser
el caso frente a algunos virus y hongos patógenos. El segundo
modo consiste en una reacción sistémica en la que la
respuesta se produce a lo largo de todos los tejidos de la planta
independientemente de si están infectados o no. En cualquiera de
los dos modos de respuesta, resulta evidente que deben existir
mecanismos específicos de señalización y
transducción de señales entre la planta y el
patógeno (Lamb et al., 1989).
El establecimiento de la infección por parte de un
micro-organismo suele implicar, la ocurrencia de sucesos como: la
adhesión a la superficie de la planta, la degradación de
componentes de la pared celular, la formación de estructuras de
penetración y la producción de toxinas en el caso de los
hongos (Lamb et al., 1989). La liberación de fragmentos de la
pared celular, tanto de los hongos patógenos, como de la propia
planta, por medio de la acción
de enzimas hidrolíticas como la P-1,3-gluca- nasa o la quitinasa
del agente agresor y (o) el huésped, actúan como
señales inductoras del desencadenamiento de los sucesos que
constituyen la respuesta de defensa (Ryan, 1987; Takeuchi et al., 1990;
Ham et al., 1991).
Una vez que la planta identifica la presencia de un patógeno, se
produce una transducción de señales que activará
el mecanismo defensivo. Puesto que las infecciones comienzan usualmente
por el apoplasto, la interiorización de la señal
patogénica deberá ser mediada a través de la
membrana plasmática. De hecho, se ha descrito que la
infección de plantas por hongos o la exposición de las
mismas a eli- citores fúngicos, origina cambios rápidos
en el potencial de membrana y en el transporte de protones, que en
buena medida pueden venir mediados por la modulación de la
actividad de la ATPasa de la membrana plasmática (Mayer y
Ziegler, 1988). También está descrito que el ión
Ca+2 puede jugar un importante papel en la interiorización de la
señal patogénica, así como las variaciones en los
niveles de inositol trifosfato y en la acción de enzimas del
tipo kinasas y desfosforilasas (Dixon y Lamb, 1990). La
transducción de señales no se limita a la célula
afectada por el patógeno, también se establecen
señales defensivas a lo largo de los tejidos afectados, de los
adyacentes e incluso en la planta entera.
Compuestos como el etileno y el ácido absíci- co, el
ácido salicílico o el metil-jasmonato, son considerados
mediadores de la inducción de diferentes genes de defensa de la
planta (Bu- chel y Linthorst, 1999; Velazhan et al., 1999).
Los genes que codifican las distintas proteínas relacionadas con
fenómenos defensivos y adaptativos ante diversas situaciones
patogénicas y de estrés, pueden clasificarse dentro de
los tres grupos que se describen a continuación:
1. Genes que codifican proteínas implicadas en el reforzamiento y reparación de la pared celular.
2. Genes que codifican proteínas con una misión
claramente defensiva, por ser antimicrobianas o por participar en la
síntesis de compuestos antimicrobianos. Ej: los inhibidores de
protea- sas, lectinas y permeabilizadores de membrana, hidrolasas y
peroxidasas.
3. Genes que codifican proteínas del metabolismo secundario de
la planta, cuya expresión se induce en presencia del
patógeno y que intervienen en la ruta de los fenil-propanoides.
Estas enzimas intervienen en la formación de metabolitos
secundarios como alcaloides, fitoalexinas, flavonoides, pigmentos,
lignina y otros compuestos con funciones protectoras.
MATERIALES Y MÉTODOS
Proteínas Relacionadas con la Patogénesis (Proteínas PR)
A principios de la década de los setenta, se observó que
diferentes variedades de tabaco resistentes a la infección con
TMV acumulaban una serie de proteínas tras la reacción
hi- persensible originada (Gianinazzi et al., 1970; Van Loon y Van
Kammen, 1970). Mas tarde se descubrió que estas proteínas
también se acumulaban en otras especies e incluso se
demostró su inducción por otros patógenos o por
exposición a ciertos agentes químicos (Kauff- mann et
al., 1987; Legrand et al., 1987; Nasser et al., 1988). Antoniw et al.
(1980) propusieron que estas proteínas se denominaran
proteínas relacionadas con la patogénesis o
proteínas PR. Desde entonces, la gran cantidad de nuevas
proteínas descritas en situaciones de estrés en numerosas
especies monocotiledóneas y dicotiledóneas han creado una
gran confusión tanto en la definición y nomenclatura del
grupo (Cutt y Klessig, 1992).
Para hacer frente a los problemas que planteaba la ausencia de
criterios clasificadores, se creó la comisión para la
nomenclatura de estas proteínas durante el Segundo Taller sobre
“Patho- genesis-Related Proteins” celebrado en 1989 en
Valencia, España. Desde entonces las proteínas PR
están definidas como proteínas inducidas en situaciones
patológicas o análogas (Van Loon, 1999). Se entiende por
situaciones patológicas en las plantas tanto las reacciones
hipersensibles como las heridas provocadas por ataques
parasíticos por nemátodos, insectos y animales
herbívoros. Las situaciones análogas incluyen las
causadas por la aplicación de agentes químicos tales
como: elicitores y ácido salicílico que inducen algunos
aspectos de la respuesta del huésped (Leubner-Metzger et al.,
1998; Kuwabara et al., 1999), al igual que respuestas a la fractura
mecánica que conllevan un cúmulo de la misma clase de
proteínas que son inducidas por las infecciones. Van Loon et al.
(1987) y Bol y Van Kan (1988) propusieron la clasificación de
las proteínas PR de tabaco en cinco grandes grupos,
basándose en su funcionabilidad y (o) reacción
inmunoserológica. El primer grupo comprende a las llamadas
proteínas PR-1, de masas moleculares cercanas a 14 KDa, y su
función es por el momento desconocida, aunque hay algunas
evidencias de su poder antifúngico, tiene altos niveles de
expresión. Al grupo de las proteínas PR-2 pertenecen las
P-1,3-glu- canasas enzimas que serán tratadas de forma
particular en este trabajo. El tercer grupo reúne a las
proteínas PR-3, enzimas con actividad quitinasa cuyo papel en
los mecanismos de defensa contra los hongos está muy ligado a
las P-1,3-glucanasas. El cuarto grupo es un tanto especulativo;
está formado por proteínas PR-4 de masa molecular
aproximada a 15 KDa y cuyas funciones aún son desconocidas. Por
último, un quinto grupo está constituido por una serie de
proteínas (PR-5) de masa molecular cercana a 23 KDa y de
secuencias aminoacídicas homólogas a la taumatina.
Basándose en esta clasificación, Van Loon et al. (1994)
han propuesto una serie de normas y recomendaciones para nombrar a cada
una de las proteínas PR de distintas especies con el fin de
establecer un consenso en su nomenclatura. En primer lugar
indicaría el grupo en el que está incluida la
proteína; En segundo lugar y en letras minúsculas se
indicaría la proteína en particular dentro del grupo y
por último, en números romanos y entre paréntesis,
se señalaría la clase de enzima dentro del grupo: Por
ejemplo, la PR-2 A (II) de tomate sería una P -1,3-glucanasa de
la clase II.
Las proteínas PR se sintetizan como respuesta a una serie de
patógenos como hongos, bacterias, virus o viroides e incluso a
moléculas elicitoras derivadas de la pared del hongo o la
bacteria (Ryan, 1990). Pero también se sintetizan por la
acción de ciertos compuestos químicos como la plata
(Conejero, 1981; Conejero y Granell, 1986), los ácidos sali-
cílicos, acetilsalicílico y benzoico (White, 1979), el
quitosan (producto soluble derivado de la quitina) y el ozono (Ernest
et al., 1992).
Existen evidencias de que algunos genes de proteínas PR se
expresan en situaciones normales del desarrollo de la planta,
relacionándolos con funciones no patológicas (Felix y
Meins, 1986; Castresana et al., 1990; De Jong et al., 1992; Vogeli-Lage
et al., 1994). Por otro lado, existen datos acerca de que la presencia
wde proteínas PR también se ve afectada por los niveles
endógenos de los reguladores del crecimiento auxinas y
citoquininas (Carr y Klessig, 1989). La modificación del balance
de estos dos tipos de reguladores, asociados al desarrollo y
mantenimiento de los estados de diferenciación, pueden ser la
causa de la presencia de proteínas PR en plantas sanas. El
etileno es muy importante por su implicación como inductor
natural en la ruta de la señal de transducción (Conejero
et al., 1990). El etileno parece inducir en mayor grado la
expresión de las proteínas PR de carácter
básico en tabaco (Velazhan et al., 1999). El ácido
salicílico está implicado en el desarrollo de la
reacción sistémica inducida en hojas no infectadas,
debido a que su aplicación exógena produce la
inducción de algunas de las proteínas PR (White, 1979).
Algunas proteínas PR están presentes solo en los
órganos florales (Lotan et al., 1989; Nea- le et al., 1990;
Beerhues y Kombrink, 1994; Delp y Palva, 1999), lo que demuestra una
elevada especificidad por un tipo de tejido, al localizarse en los
pistilos, en los sépalos o en el ovario. En las plantas de
tabaco, el desarrollo floral coincide con la senescencia de las hojas
inferiores y la acumulación de proteínas PR ácidas
en las flores puede ser inhibida por la escisión de las hojas
inferiores. Las proteínas PR básicas de tabaco se han
localizado en las hojas inferiores, así como en raíces de
plantas sanas (Felix y Meins, 1986). Todo esto sugiere la existencia de
múltiples señales coordinadoras del desarrollo.
Los trabajos en los últimos años han estado dirigidos al
aislamiento de los genes de muchas proteínas PR, así como
a la elucidación de la estructura de alguno de sus promotores.
Una de las primeras conclusiones que se han obtenido es que los genes
PR están regulados a nivel de la transcripción,
ocurriendo la acumulación del ARN mensajero de forma paralela a
la de la proteína correspondiente (Castresana et al., 1990).
Otro resultado notable de estos estudios ha sido el descubrimiento de
las cajas reguladoras en los promotores; en algunos casos se han
reconocido los elementos del promotor necesarios para la inducibilidad
por ácido sali- cílico o por TMV, aunque algunos de los
datos obtenidos por distintos grupos de investigadores parecen
contradictorios, como es el caso de la PR-1a de tabaco (Cutt y Klessig,
1992).
Proteínas PR-3
La implicación de P-1,3-glucanasas (EC 3.2.1.39) en la defensa
activa de las plantas ante los ataques de patógenos, se propuso
antes de su clasificación como grupo de proteínas PR-2
(Abeles et al., 1971). Estas proteínas representan un grupo de
enzimas capaces de hidrolízar los P-1,3-glucanos presentes en la
pared celular de hongos (Keen y Yoshikawa, 1983; Ham et al., 1991) y
que cuando actúan de forma sinérgica junto a otras
enzimas hi- drolíticas como las quitinasas, se potencian las
posibilidades de causar daños a la pared de los hongos (Mauch et
al., 1988; Takeuchi et al., 1990; Sela- Buurlage et al., 1993). Se ha
demostrado, mediante ensayos in vitro, que estos dos grupos de enzimas
son capaces de inhibir la esporulación y (o) germinación
de los hongos en cultivo líquidos, aunque esta inhibición
ha resultado ser en algunos casos transitoria (Ludwing y Boller, 1990).
Algunas P-1,3-glucanasas están reguladas por los niveles de
fitohormonas durante el proceso de desarrollo (Cote et al., 1991 y Delp
y Pava, 1999), aunque su papel en plantas sanas no está
totalmente establecido. Por su distribución en las plantas y sus
sustratos, se les ha atribuido diferentes papeles relacionados con la
maduración del fruto (Hinton y Pressey, 1980), con el
crecimiento del tubo polínico (Ori et al., 1990), con la
regulación del transporte de los tejidos vasculares, (Clarke y
Sto- ne, 1962), con la biosíntesis de celulosa (Meier et al.,
1981), con la división celular (Fulcher et al., 1976), con el
desarrollo de microspo- ras, (Worral et al., 1992) y con la
germinación de semillas de plantas dicotiledóneas (Voge-
li-lange et al., 1994). De hecho, la comprensión del papel de
estas enzimas en la respuesta a la enfermedad, y durante el desarrollo
natural de la planta, es muy complicada, si tenemos en cuenta que esta
actividad enzimá- tica está producida por varias
isoformas que difieren entre sí en la secuencia
aminoácida, en la localización celular y en la
inducibilidad.
Las P -1,3-glucanasas son ampliamente estudiadas en diferentes especies
vegetales (Voge- li et al., 1988; Beffa y Meins, 1997),
destacándose por su amplitud y variedad los trabajos realizados
en tabaco (Meins et al., 1992). Según la similitud de su
secuencia, las P-1,3-glu- canasas del tabaco fueron clasificadas en
tres grupos estructurales: la clase I, que incluye por lo menos tres
isoformas básicas que se caracterizan por la presencia de una
extensión C-terminal llamada propéptido, necesario para
su localización en vacuolas, la clase II, formada por isoformas
ácidas que se acumulan principalmente en el apoplasto, y por
último, la clase III, de la cual sólo se conoce una
isoforma ácida, supuestamente localizada en el apoplasto (Payne
et al., 1990). Las tres clases poseen entre sí una
homología global aproximadamente de un 50 %, siendo esta
homología predominante en los dominios catalíticos.
Las enzimas glucanasas forman una extensa familia. En la actualidad
existen asilados de nuevas isoformas que aún no han sido
incluidas en esta clasificación. Una de estas isoformas guarda
relación serológica con la clase I, aunque posee
propiedades diferentes: se encuentra en flores de plantas sanas y
está glicosilada (Lotan et al., 1989). En Nicotia- na
plumbaginifolia se ha aislado un gen gnl, de una P-1,3-glucanasa
básica e intracelular (Castresana et al., 1990). Posee alrededor
de un 60 % de homología con la clase I de tabaco y un 70 % con
la clase II. Su grado de expresión es menor que el resto de las
isoformas, razón por la que quizás no se ha detectado en
tabaco. Además de estar presente en plantas sanas (en la
raíz y en menor grado en las hojas inferiores), se expresa
alrededor de las zonas necrosadas en las reacciones hipersensibles. La
expresión del gen gn1 está fuertemente inducida por el
ácido salicílico y débilmente por el etileno
(Leubner-Metzger et al., 1998).
En una misma planta hay gran cantidad de genes codificadores con
actividad P-1,3-glu- canasas (Leubner-Metzger y Frederick, 1999). De la
observación de esta variedad de iso- formas se pudiera entender
la importancia que para una planta presupone este tipo de actividad
hidrolítica. En cuanto a la defensa de las plantas, los
supuestos mecanismos de acción de las P-1,3-glucanasas fueron
postulados en función de su capacidad individual de
inhibición del crecimiento de hongos in vitro y de su
localización (Mauch y Staehelin, 1989). Obviamente, la
función de estas proteínas se asoció en primer
lugar, con la de las quitinasas: hidrolizar las paredes de hongos
patógenos. Sobre esto hay estudios que indican que cada grupo de
enzimas posee una capacidad antifúngica diferente y que
ésta, a su vez, varía según la combinación
de glucanasas y quitinasas que actúen conjuntamente. Así,
la mejor combinación inhibitoria de la germinación de
esporas y crecimientos de hongos consiste en una mezcla de las enzimas
P-1,3-glucanasas y quitinasas, ambas de la clase I (Sela- Buurlage et
al., 1993).
También se han propuesto modelos que presentan como más
eficiente la capacidad inhibitoria del crecimiento fúngico en el
conjunto global de la planta. Así, Mauch y Staehelin
(1989) llegaron a proponer que la capacidad antifúngica de estas
enzimas se debe principalmente a la posibilidad de liberar fragmentos
de P-1,3-glucanos, tanto de la pared de los hongos, como del propio
huésped, en el que en situaciones patogénicas se induce
la formación de callosidades, que elicitarían la
producción de fitoalexinas, y consiguientemente, la respuesta
general de la planta. Muchos genes codificadores de productos
relacionados con la patogénesis son activados por P-1,3-glucanos
(Ryan, 1987). Aquí se establecería una diferencia en la
actuación de las enzimas de la clase I y de la II, de forma tal
que las extracelulares (clase II) estarían liberando elicitores,
mientras que las vacuolares (clase I) cuyo poder inhibitorio es mayor,
serían liberadas al medio a través de la muerte y lisis
celular, actuando como segunda barrera de defensa. Se plantea que el
crecimiento de los hongos dentro de la planta hospedera se basa en un
delicado balance entre la hidrólisis y la síntesis de la
pared del ápice de la hifa, en lo que intervendrían las
P-1,3-glucanasas y las quitinasas (Wessels y Siesma, 1981). Si la
presencia de una primera barrera de enzimas hidrolíticas
extracelulares no es efectiva, por no ser adecuado el balance de
concentraciones de las enzimas, se establece una primera toma de
contacto con el hongo. Una vez que se ha adaptado el hongo al nuevo
balance, la liberación masiva y repentina de una serie de
enzimas con gran actividad letal, desestabilizaría el balance de
enzimas en el ápice de la hifa, produciéndose la muerte
del hongo. De esta forma la estrategia de defensa resulta mucho
más eficaz.
Proteínas PR-5
Las proteínas clasificadas en el grupo PR-5 fueron inicialmente
identificadas en plantas de tabaco que reaccionaron como hi-
persensibles ante la infección del Virus del Mosaico del Tabaco
(TMV). Son proteínas de bajo peso molecular determinado por un
análisis electroforético en gel de poliacrila- mida a
partir de extractos de hojas de tabaco infestadas por TMV (Kauffmann,
1990).
Solo cuando las proteínas PR-5 fueron secuen- ciadas, fue que se
esclareció la no-relación con la taumatina que es una
proteína específica del fruto del Katemfe (Thaumatococcus
danielli), que por su sabor dulce y su alta homología con la
secuencia aminoácida, estuvo muy relacionada con este grupo,
actualmente se plantea que esta proteína no tiene actividad
antifún- gica (Mandal et al., 1991; Koiwa et al., 1997). Las
PR-5 llegaron a conocerse como “Proteínas tipo
Taumatina” y bajo esta clasificación se agrupaba
también a la osmotina de tabaco y a la NP24 tomate que se
acumulan cuando estos cultivos son sometidos a estrés
osmótico.
En plantas de tabaco inoculadas con TMV se aisló una
proteína de 24 kDa, que demostró tener actividad
anti-Phytophthora y que fue llamada AP24, esta proteína pura,
frecuentemente precipita durante la diálisis en condiciones de
tampón pH 7 necesarios para la actividad biológica. La
inhibición sobre P. infestans fue una combinación de dos
efectos: la lisis del esporangio y la inhibición del crecimiento
de la hifa (Woloshuk et al., 1991).
Cuando se comparó la AP24 con la NP24, la fracción que
contenía la actividad inhibitoria eluyó en la columna de
interacciones hi- drofóbicas más temprano que la
fracción de proteínas de tabaco. Estos resultados
mostraron que tanto la proteína de tomate NP24, como la osmotina
de tabaco, inhiben el crecimiento de P. infestans in vitro. La NP24 de
tomate resultó ser menos activa que la AP24 de tabaco. La lisis
del esporangio se observó a las mismas concentraciones que para
la AP24 de tabaco, pero el porcentaje de lisis resultó mucho
menor (Wolushuk et al., 1991). La estimación de la masa
molecular se diferenció a la reportada para la osmotina (26
KDa), sugiriendo que la AP24 es una isofor- ma diferente de osmotina
(Tattersall, 1997).
Se ha visto que la AP24 es acumulada en hojas de tabaco y tomate una
vez inducidas por patógenos, sugiriendo que la osmotina no es
específica para el estrés osmótico; pero
está asociada con un estrés general de respuesta en
plantas (Singh et al., 1989). Varias proteínas
específicas de semillas de cereales tienen secuencias similares
a la de la taumatina sin embargo su acumulación no depende de la
presencia de algún patógeno (Malehorn et al., 1994).
La actividad antifúngica del grupo PR-5 ha sido estudiada in
vitro, por lo que en la mayoría de los casos, la actividad
antifún- gica que se le adjudica a las plantas trans-
génicas es inferida de estos resultados, los que incluyen hasta
el momento mas de 10 hongos fitopatógenos además de los
incluidos en las clases Oomicetes, Hyphomicetes y Ascomycetes (Stintzi
et al., 1996).
Un grupo de proteínas están relacionadas se-
rológicamente a la osmotina, diferenciándose con respecto
a los valores de sus puntos isoeléctricos y su
localización extracelular. En ese grupo se incluyen otras
proteínas RP-5 de tabaco (Cornelissen et al., 1986; Pierpoint et
al., 1987) y de papa (Pierpoint et al., 1990).
Zhu et al. (1996) describieron la modificación de la
expresión de un gen de una osmotina en plantas de papa, y dieron
una evidencia in vivo del papel biológico de esta
proteína en la defensa contra el patógeno P. infestans,
donde se encontró un retardo en el desarrollo de los
síntomas de la enfermedad en plantas transgénicas de
papa. La lisis observada sobre la punta del esporangio sugiere que la
proteína tiene una actividad de hidrólisis sobre la pared
celular. El apéndice del esporangio parece ser un punto
débil en P. infestans. Otra hipótesis es que la AP24
interactúa con la membrana plasmática debido a su
naturaleza hidrofóbica. En apoyo a esta hipótesis
está el hecho de que la NP24 de tomate, es menos
hidrofóbica y resultó menos activa contra P. infestans
(Wolushuk et al., 1991).
Melchers et al. (1993) establecieron: 1.- Que la maduración de
AP24 incluye el procesamiento proteolítico de un segmento N y
C-terminal y 2.- Que el propéptido es necesario para el correcto
transporte a la vacuola.
Otros investigadores analizaron la expresión en plantas
transgénicas de tabaco que contenían diferentes tipos
salvajes de AP24, quitinasa y glucanasa básicas, así como
genes mutados a los que se les había introducido un codón
de parada antes de la región C-terminal y encontraron que, en
las plantas transformadas con construcciones de genes truncados, las
proteinas quiméricas eran exportadas hacia el fluido
extracelular, no así en el caso de las plantas sin transformar.
También se encontró que la proteína mutante AP24,
la cual pierde 20 aminoácidos, migra sobre un gel de SDS-PAGE
como la AP24 tipo salvaje. Esto sugiere que después de eliminar
el prepéptido señal de la AP24, ocurre un segundo
procesamiento, donde es eliminado un fragmento C-termi- nal de
aproximadamente 2 KDa. El procesamiento de la proteína AP24 de
tabaco incluye la pérdida de un péptido señal de
25 aa y un propéptido C-terminal de 18 aa. La proteína
madura AP24 (207 aa) tiene masa molecular calculada de 22 336 Da
(Melchers et al., 1993).
CONCLUSIONES
La síntesis de las proteínas PR y su regulación
forman parte de las respuestas moleculares que se activan debido a la
aparición de patógenos en las plantas resistente. Conocer
y entender debidamente los mecanismos moleculares que rigen la
síntesis de estas proteínas, permitirá desarrollar
métodos destinados a estimular los mecanismos que intervienen en
las reacciones de defensa, lo que permitirá tener cultivos mejor
protegidos de las plagas y enfermedades, sin tener que aplicar
productos químicos contaminantes.
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