Enemiga de las cosechas

¿Qué hace un patógeno como el viroide en un ribosoma como este? Es la pregunta que se hizo un equipo del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Su respuesta abre una puerta, desconocida hasta el momento, para luchar contra los viroides, patógenos con gran poder infeccioso en las plantas y uno de los grandes enemigos de las cosechas, fundamentalmente, de los cítricos.

Desde sus laboratorios, los científicos han descrito por primera vez cómo un patógeno -en este caso, el viroide de la exocortis de los cítricos- puede provocar estrés ribosomal en las plantas, lo que incide directamente en su estado fisiológico.

En el estudio, cuyas conclusiones se han publicado en la revista Nucleic Acids Research, han participado también investigadores de la Universidad de Sherbrooke (Québec, Canadá) y de la Universidad Goethe (Frankfurt, Alemania).

Una nueva dimensión en la patogénesis viroidal

Purificación Lisón, investigadora del IBMCP y profesora de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio Natural (ETSIAMN-UPV), afirma al respecto que este estudio "abre una nueva dimensión en la patogénesis viroidal, ya que es la primera vez que se constata que los viroides, patógenos de plantas, provocan un fallo en la formación de los ribosomas, necesarios para la biosíntesis de proteínas".

En el proceso de síntesis de proteínas, denominado traducción, el ribosoma es la máquina molecular encargada de leer y descifrar la secuencia del ARN mensajero y convertirla en secuencia de proteína.

En el estudio, el equipo de investigadores españoles, canadienses y alemanes ha comprobado cómo el viroide es capaz de alterar este proceso, "y cuanto mayor es esta alteración, más enferma la planta", explica Purificación Lisón.

Guerra de ARN

Pero, ¿cómo puede el viroide producir la alteración? Los investigadores han descubierto que los viroides, que son a su vez secuencias de ARN, interfieren en el corte del ARN ribosomal, paso clave en la formación y ensamblaje de los ribosomas.

"El patógeno", explica Ismael Rodrigo, investigador también del IBMCP y profesor de la ETSIAMN-UPV, "podría estar interfiriendo con el proceso de maduración del ARN, lo que incidiría directamente en la formación del ribosoma, produciendo el fallo de la maquinaria de traducción de las plantas y, en último término, provocando la enfermedad".

Una posible solución biotecnológica para evitar que esto ocurra podría consistir en competir contra la interferencia que genera el viroide produciendo copias extra de un ARN que es necesario para que se produzca el corte del ARN ribosomal, y que podría ser desplazado por la presencia del viroide. "De este modo", apunta Alejandro Ferrando, otro de los investigadores del IBMCP -científico titular del CSIC- que ha, participado en este trabajo, "conseguiríamos que el viroide no produjese alteraciones en la correcta maduración del ARN ribosomal. Podría considerarse como una estrategia de competición de ARN".

Plantas de tomate como huésped experimental

En su estudio, los equipos de la UPV, el CSIC, la Universidad de Sherbrooke y la Universidad Goethe han trabajado fundamentalmente con plantas de tomate, utilizadas como huésped experimental. "Se trata de una planta que manifiesta la misma enfermedad que los cítricos y cuyo manejo resulta mucho más sencillo", apunta Purificación Lisón.

Además de a los cítricos y el tomate, los viroides afectan también otras especies cultivadas como patatas, uva, manzanas, melocotón o aguacate, entre otros.

Siguientes retos

En la actualidad, los investigadores estudian si el hallazgo obtenido en viroides se puede dar también en otros patógenos de plantas. Además, señalan que su estudio podría abrir otra vía de investigación para aplicar sus hallazgos en ribosomopatías humanas.