Genética para promover la resistencia a podredumbre parda en melocotón

Los factores de transcripción* regulan el desarrollo, la maduración y la resistencia de las frutas y las plantas a los estreses abióticos y bióticos mediante la unión directa al promotor de los genes diana. 

Se han descrito varias familias de factores de transcripción, incluidas WRKY, MYB, MADS-box, ERF y NAC, en frutas y plantas. Entre ellas, la familia WRKY es una de las familias de factores de transcripción más grandes en plantas, y se caracteriza por un dominio WRKY que contiene la secuencia de aminoácidos WRKYGQK** conservada.

Importancia de los factores de transcripción WRKY

Muchos estudios han demostrado que los factores de transcripción WRKY son los reguladores vitales del crecimiento, la maduración y la resistencia al estrés de la fruta. 

Por ejemplo, MaWRKY31, MaWRKY33, MaWRKY60 y MaWRKY71 mejoran la resistencia al frío en la fruta del banano al estimular directamente la expresión de los genes relacionados con la biosíntesis de ácido abscísico (MaNCED1 y MaNCED2), lo que lleva a la acumulación de este compuesto. 

¿Cómo actúan?

Sin embargo, los mecanismos reguladores transcripcionales de los factores WRKY en la resistencia de la fruta a fitopatógenos siguen en gran parte sin explorar.

Las enzimas semialdehído succínico deshidrogenasa (SSADH), transaminasa ácido gama-aminobutírico (GABA-T) y glutamato descarboxilasa (GAD) son las tres principales en la formación del ácido gamma-aminobutírico (GABA), donde se forma también el succinato que finalmente ingresa al ciclo del ácido tricarboxílico o ciclo de Krebs. 

En consecuencia, la síntesis GABA es crucial para la resistencia de las plantas debido a su papel en la regulación de las especies reactivas de oxígeno (ROS), el metabolismo del carbono y el nitrógeno, la transducción de señales etc. 

El melocotón (Prunus persica familia Rosaceae) es una fruta muy popular y muy apreciada en todo el mundo debido a su aroma particular, sabor y poder nutritivo, que incluye fibra dietética soluble, proteínas y vitaminas.

Sin embargo, es muy susceptible a las infecciones por hongos, especialmente durante la temporada de cosecha calurosa y lluviosa. 
Monilinia fructicola (Ascomycota) es el agente causante de la podredumbre parda; es el fitopatógeno principal que afecta al melocotón poscosecha y es responsable de más del 50% de la pérdida de las frutas.

Genes que activan factores de transcripción relacionados con la resistencia

En un estudio actual, se identificaron dos genes, PpWRKY22 y PpWRKY70, cuya expresión está estrechamente asociada con la resistencia del fruto del melocotón a M. fructicola e inducida por el tratamiento con NO. 

En particular, PpWRKY22 y PpWRKY70 activan la transcripción de tres genes relacionados con la síntesis del GABA (PpSSADH, PpGABA-T y PpGAD4) al unirse directamente a sus promotores. 

Interacción entre proteínas que mejoran las actividades promotoras de la resistencia

Los ensayos de interacción de proteínas revelaron que PpWRKY22 interactúa con PpWRKY70, y su complejo proteico mejora las actividades promotoras de PpSSADH, PpGABA-T y PpGAD4. 

Además, la sobreexpresión transitoria de PpWRKY22 y PpWRKY70 en el melocotón aumenta la resistencia a M. fructicola al regular positivamente el nivel de transcripción de PpSSADH, PpGABA-T y PpGAD4, genes relacionados con la síntesis de GABA,

Además, PpWRKY22 coopera con PpWRKY70, y su interacción regula aún más la transcripción de los genes implicados en la formación de GABA. 

De esta manera, la sobreexpresión de PpWRKY22 y PpWRKY70 mejora la defensa del melocotón contra M. fructicola al mediar la expresión de genes relacionados con la formación de GABA. 

Mayor resistencia por la acumulación de GABA

En general, este estudio revela un nuevo modelo en el que la interacción entre las proteínas PpWRKYs mejora activamente la resistencia del melocotón a M. fructicola al promover la expresión de genes relacionados con la acumulación de GABA y demuestra que los factores de transcripción WRKY afectan la resistencia del melocotón a M. fructicola mediante la regulación de la biosíntesis de GABA.

* Los factores de transcripción son proteínas que controlan la activación y desactivación de los genes de una célula. Para ello, se unen al ADN y a otras proteínas relacionadas con el ADN.
**Los símbolos WRKYGQK corresponden a la secuencia de residuos de aminoácidos triptófano-arginina-lisina-tirosina-glicina-glutamina-lisina

Fuentes

Li, W.; Dai, M.; Wang, X.; Shi, Y.; Wang, Z.; Li, D.; Shi, J.; Song, Z. (2025).
The PpWRKY22-PpWRKY70 regulatory module enhances resistance to Monilinia fructicola by regulating the gamma-aminobutyric acid shunt in peach frui
Postharvest Biology and Technology, 220: 113306.

Imagen
https://elcomercio.pe/mag/respuestas/trucos-caseros-como-quitar-la-piel-a-los-melocotones-sin-necesidad-de-un-cuchillo-remedios-hacks-nndamn-noticia/
Acceso el 21/12/2024.