Caracterització molecular dels determinants de patogènia de Ralstonia solanacearum

Ralstonia solanacearum és un bacteri que produeix la mort d’un ampli ventall de plantes. Es tracta d’una de les espècies bacterianes m´çes ben estudiades com a patogen vegetal. Les anàlisis genètiques dutes a terme en aquest organisme han establert que el Sistema de secreció de tipus III (T3SS) n’és el principal determinant de virulància.

El sistema de secreció anomenat de tipus III injecta proteïnes bacterianes (efectors) directament dins la cèl·lula hoste, en un exemple paradigmàtic de transferència d’informació entre organismes molt allunyats. La seqüenciació del genoma complet de R.solanacearum, ha conduït darrerament a la identificació d’un gran nombre de gens candidats a codificar efectors de tipus III. Els gens que codifiquen pel T3SS i pels effectors que hi són associats fan part d’un reguló que s’expressa en resposta al contacte amb cèl·lules vegetals.

Aquesta línia de recerca orienta la seva recerca vers la caracterització de nous efectors de R. solanacearum per tal d’esbrinar-ne la funció molecular i la contribució a l’establiment de la malaltia. El projecte comprèn: a) l’estudi del patró d’expressió dels gens candidats; b) la disrupció de cada un d’aquests i l’anàlisi del fenotip resultant respecte a la patogènia; c) la demostració de la injecció dels efectors dins la cèl·lula vegetal; d) la localització subcel·lular dels efectors bacterians dins la planta, i e) la identificació de les dianes moleculars dins la cèl·lula hoste.

Malgrat la profunda caracterització bioquímica dels productes de gens de virulència, els estudis de regulació sovint s’han dut a terme in vitro i es desconeix a quina de les etapes de la infecció s’expressen. Aquest projecte té per objectius: a) generar un seguit d’eines per permetre l’anàlisi de promotors (promoter probing) a Ralstonia, b) identificar els senyals de la planta que causen la transcripció del T3SS i c) esbrinar el programa genètic emprat pels patògens de plantes per causar malalties. Desxifrar els mecanismes moleculars que governen totes aquestes funcions és un primer pas cap al disseny racional de noves estratègies de protecció dels conreus.

Comprendre la funció dels factors determinants de patogenicitat de R. solanacearum en les plantes pot ser difícil a causa de la redundància en el repertori d’efectors de la soca bacteriana i la presència de gens de resistència de les plantes. L’expressió d’efectors de tipus III de Ralstonia en el llevat S. cerevisiae permet superar aquestes limitacions.
Aquest projecte de recerca té per objecte:
a) dissenyar un sistema de llevat per a l'expressió i la detecció de les proteïnes de virulència bacteriana
b) identificar a través de guany de funció o pèrdua de la funció les proteïnes efectores de tipus III que causen mort cel lular en llevat
c) estudiar mitjançant doble híbrid en llevat els interactors moleculars dels efectors tipus III a la cèl lula de la planta hoste.
Utilitzant el llevat com una eina per expressar efectors de tipus III serà útil per a l'estudi dels determinants de patogenicitat lliurats dins la cèl.lula hoste per qualsevol altre patogen.