Todos hemos oído hablar de los
virus, esos pequeños invasores que provocan
enfermedades tan conocidas como la gripe o el sida. Al igual que nosotros, las
plantas también se ven atacadas por estos poderosos enemigos, causando graves
daños en las cosechas y elevadas pérdidas económicas, por lo que conocer cómo
funcionan es de vital importancia para poder combatirlos.
Aunque las plantas nos parezcan
muchas veces seres indefensos, puesto que no pueden correr o quejarse, son capaces
de defenderse de sus atacantes. Así como los animales tenemos un sistema de
defesa conocido como sistema inmune, las plantas también poseen herramientas
para defenderse contra los virus, conocidas científicamente con el nombre de
silenciamiento por RNA.
Si estas defensas de las plantas
fueran eficaces al 100% no tendría sentido hablar de todo esto, puesto que los
virus de plantas no existirían ya que habrían perdido la batalla y se habrían
extinguido. Lo que realmente ocurre es que existe una interminable lucha entre
planta-virus que permite que ambos coexistan y esto se debe a que los virus
también han desarrollado herramientas para evadir las defensas de la planta. La
mayoría de los virus poseen una proteína que es la que se encarga de esta
“contradefensa”.
Esta
proteína viral tan fascinante es la que estamos estudiando en el laboratorio
donde realizo mi trabajo. En concreto, estamos estudiando un virus de geranio,
que causa importantes pérdidas en la industria ornamental al provocar daños en
las hojas, como los que se muestran en la imagen (Fig. 1).
Este virus genera 5 proteínas:
dos proteínas de movimiento, que permiten al virus moverse por la planta, dos
proteínas para multiplicarse, para generar más copias del virus, y una proteína
estructural, conocida como proteína de cubierta, que envuelve al virus para
protegerlo.
Trabajar con geranio no es muy
fácil, por lo que para realizar los experimentos usamos otra planta mucho más
sencilla que también se infecta por este virus. Nuestro primer objetivo fue
determinar que proteína de las 5 que codifica el virus es la proteína de
“contradefensa”, el supresor viral en jerga científica. El experimento es
bastante sencillo: separamos cada gen del virus (cada uno origina una proteína)
y los colocamos por separado en una planta junto con un gen “chivato”, en
concreto un gen que codifica una proteína fluorescente verde de medusa muy
usada en investigación y que se conoce como GFP (siglas que provienen de su
nombre en inglés, Green Fluorescent Protein). Cuando estas proteínas se generen
en la planta, cómo la planta detecta a las proteínas virales (y a la proteína
fluorescente) como algo extraño, se defiende de ellas y la elimina, por lo que
podemos ver como la fluorescencia se va apagando con los días. Pero si una de
las proteínas virales es la que bloquea las defensas, en esa planta la
fluorescencia no se apagará ya que la planta no se defenderá y no podrá
eliminar a la proteína fluorescente. La proteína viral que consiga mantener la
fluorescencia será la proteína de “contradefensa”. Este experimento nos
permitió demostrar que la proteína que realiza esta función es la proteína de
cubierta.
Una vez identificamos la
proteína, empezamos a realizar diversos experimentos para conocer cómo funciona
y que estrategia emplea. Para conocer donde se sitúa esta proteína en las
células vegetales realizamos un experimento donde la unimos con la proteína que
emite fluorescencia (la proteína verde fluorescente que he mencionado antes).
Como las dos proteínas se generarán en la planta juntas, ya que las hemos
empalmado, podremos conocer donde se genera la proteína viral viendo en un
microscopio donde hay fluorescencia.
También estamos intentando
conocer si esta proteína se une a otras proteínas de la planta y si estas
interacciones son importantes para su función. En este caso lo que hicimos fue
dividir la proteína fluorescente en dos partes. Cada parte de esta proteína por
separado no emite fluorescencia cuando la expresamos en planta, pero, si las
dos partes están cerca, se vuelven a unir y la fluorescencia se reconstituye.
Así pues, unimos nuestra proteína con
una de las partes y el otro fragmento lo unimos a una proteína de planta que
está involucrada en defensa contra virus. Después, sólo teníamos que
expresarlas juntas en planta y observar si veíamos fluorescencia o no. Si las
dos proteínas interaccionan, los dos fragmentos de la proteína fluorescente
estarán cerca y se emitirá fluorescencia, mientras que si no interaccionan, la
fluorescencia no se reconstituirá (Fig. 2). Repetimos este experimento con
otras proteínas involucradas en defensa y conseguimos conocer que nuestra
proteína interacciona con dos elementos de defensa muy importantes.
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Figura 2. Ensayo para
observar interacciones entre proteínas.
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Por último, nos hemos planteado
conocer que partes de la proteína son más importantes, así que hemos ido
cambiando pedazos y ensayando estas variantes para ver qué ocurre cuando la
modificamos.
Conocer cómo actúa esta proteína
sería muy interesante para comprender mejor cómo se comportan los virus y así
intentar desarrollar alguna estrategia para conseguir plantas resistentes. Hay
que tener en cuenta que los virus causan muchos problemas en la agricultura y en
otros sectores, como la industria ornamental, y que una vez una planta se
infecta ya no hay vuelta atrás, por lo que cuanta más información tengamos
sobre los virus más fácil resultará combatirlos. Conocer las debilidades de tu
enemigo es la mejor estrategia para vencerlo.
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Miryam Pérez Cañamás.
