| Resum: |
Debido al constante cambio climático que existe y al aumento de la población, es necesario el desarrollo de nuevas estrategias moleculares para poder hacer frente a los patógenos que producen grandes pérdidas en las cosechas. Por lo tanto, en esta Tesis hemos tratado de desarrollar dentro de las estrategias mecánicas, un biomaterial con propiedades antipatogénicas. Y por otra parte, dentro del ámbito molecular, la caracterización de la interacción fenotípica entre R. solanacearum y A. thaliana. Así los capítulos 1 de esta Tesis engloban la caracterización del biomaterial y evaluación de sus propiedades antipatogénicas. Y los capítulos 2 se ha centrado en el análisis en detalle de la interacción fenotípica producida en el patosistema A. thaliana-R. solanacearum en infecciones de raíz in vitro, y sus posibles usos para la búsqueda de bases genéticas para la defensa de la planta frente a este patógeno. En el segundo objetivo analizamos los posibles efectos antipatogénicos de un material híbrido formado por BC unida covalentemente a nanopartículas de plata (BC-AgNPs). Las nanopartículas de plata se sabe que poseen un alto poder antimicrobiano y su uso ha sido altamente estudiado, motivo por el cual decidimos usar este tipo de nanopartículas. Este material híbrido tenía un claro efecto inhibidor del crecimiento in vitro de los patógenos bacterianos Escherichia coli y Pseudomonas syringae así como del hongo necrótrofo Botrytis cinerea. Este mismo efecto inhibidor del crecimiento pudo observarse igualmente en ensayos de infección en planta utilizando P. syringae y B. cinerea. Ya que los mecanismo de acción de las nanopartículas de plata y los iones de plata son la rotura de la pared celular y la permeabilidad de la membrana y también actuar sobre las moléculas de ADN hasta causar la muerte del patógeno. Estos resultados se publicaron en la revista ACS Biomaterials Science Engineering, de alto índice de impacto (Alonso et al. , 2019). Este material además, puede constituir una alternativa sostenible para tratamientos antipatogénicos a nivel local, ya que las nanopartículas de plata no se desprenden de la BC. Habiendo dado respuesta de manera eficaz, mediante el uso del híbrido de BC-AgNPs a la infección que existe entre los patógenos antes mencionados y las diversas plantas de interés agrícola usadas, quisimos seguir aportando conocimiento a esta problemática que tantas pérdidas produce a nivel mundial. Por lo que decidimos seguir trabajando con uno de los patógenos más virulentos que hay, con el que se trabaja en nuestro 4 laboratorio, y así poder ayudarnos de las herramienas moleculares que ya disponemos, con el objetivo de poder estudiar su interacción con la planta modelo A. thaliana. Para comprender mejor los mecanismos de defensa de la planta a nivel molecular se utilizó el patosistema Ralstonia solanacearum-A. thaliana. R. solanacearum es una bacteria patógena vascular que infecta las plantas a través de las raíces. Es considerado el responsable de la marchitez bacteriana y tiene un rango de hospedadores que abarca más de 200 especies de más de 50 familias diferentes. Uno de los objetivos de esta tesis es la búsqueda de nuevas formas de resistencia para combatir a R. solanacearum, mediante la identificación de nuevos genes implicados en defensa. Para ello, nos centramos inicialmente en establecer un sistema in vitro de infección para estudiar de una manera high-throughput los fenotipos causados por R. solanacearum en raíces de A. thaliana. Esto nos llevó a la identificación de 3 claros fenotipos de raíz: inhibición del crecimiento radicular, formación de pelos radiculares y muerte celular en la punta de la raíz, que fueron publicados (Lu, Lema, Planas et al. , 2018). Este método es una herramienta fácil de usar y con un alto rendimiento que permite estudiar de manera eficiente la interacción de R. solanacearum en A. thaliana, en comparación con los tradicionales métodos de patogenicidad de inoculación por empapamiento en el suelo que requieren de mayor tiempo y espacio de crecimiento en condiciones controladas. |
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