Los microARN de la planta parásita Cuscuta campestris se dirigen a los ARN mensajeros del huésped

Área de la Ciencia:

• Biología vegetal
• La genética
• Biología molecular

Sus antecedentes:

• Las aves de corral (Cuscuta spp.) son parásitos obligados que usan haustoria para conectarse con las plantas huésped.
• Haustoria facilita la transferencia de moléculas, incluidos los microARN (miRNA), entre el huésped y el parásito.
• El papel funcional de estas moléculas transferidas, particularmente los miARN, en el parasitismo de las plantas sigue siendo en gran medida desconocido.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de los microARN (miRNA) transferidos desde Cuscuta campestris a las plantas huésped.
• Determinar si estos miARN pueden regular la expresión génica del huésped e influir en las interacciones parasitarias.
• Explorar el potencial de estos miRNA como factores de virulencia en el parasitismo de las plantas.

Principales métodos:

• Análisis de la acumulación de microARN (miRNA) en Cuscuta campestris haustoria durante el parasitismo de la Arabidopsis thaliana.
• Identificación de ARN mensajeros objetivo (ARNm) en A. thaliana regulados por miRNAs derivados de C. campestris.
• Evaluación del impacto de la orientación del miARN en la expresión génica del huésped y en la producción secundaria de ARN pequeño interferente (ARNsi).
• Evaluación del crecimiento de C. campestris en mutantes de A. thaliana con loci de ARNm objetivo alterados.
• Análisis comparativo de la actividad del miARN en el C. campestris parasitario Nicotiana benthamiana.

Principales resultados:

• Cuscuta campestris haustoria acumula altos niveles de microARN de 22 nucleótidos (miRNA) durante el parasitismo.
• Estos miRNA de C. campestris se dirigen y dividen los mRNA específicos de A. thaliana, lo que lleva a una disminución de la acumulación de mRNA y la producción secundaria de ARN pequeño interferente (siRNA).
• Las mutaciones en los loci del ARNm objetivo en A. thaliana aumentaron significativamente el crecimiento de C. campestris.
• Los miARN identificados se conservan y están activos en diferentes especies huésped, incluida Nicotiana benthamiana.
• Los homólogos de los ARNm diana en otras especies vegetales contienen sitios diana previstos para los ARNm de C. campestris.

Conclusiones:

• Cuscuta campestris utiliza microARN específicos (miRNA) para manipular la expresión génica del huésped durante el parasitismo.
• Estos miRNAs derivados de plantas actúan como reguladores transespecies, apuntando a los mRNAs del huésped y potencialmente sirviendo como factores de virulencia.
• Los hallazgos revelan un nuevo mecanismo de interacción entre plantas y parásitos mediado por la regulación de miRNA entre especies.