El análisis transcriptómico de una sola célula destaca tipos celulares específicos manipulados por el hongo Fusarium...

Área de la Ciencia:

• Patología vegetal
• Biología molecular
• La genómica

Sus antecedentes:

• Las plantas poseen sistemas inmunológicos para detectar y defenderse de los hongos invasores.
• La adaptación del patógeno puede conducir a la susceptibilidad de las plantas, complicando las estrategias de resistencia a las enfermedades.
• Las plantas multicelulares pueden emplear respuestas celulares diferenciadas para manejar las interacciones fúngicas.

Objetivo del estudio:

• Investigar las respuestas transcriptómicas específicas del tipo de célula en coleópteros de trigo tras la infección por Fusarium graminearum adaptado y Fusarium oxysporum f. sp. no adaptado. Los hongos cubense.
• Para dilucidar los mecanismos moleculares subyacentes a las interacciones entre plantas y patógenos en resolución de una sola célula.

Principales métodos:

• Se utilizó la secuenciación de ARN de una sola célula (scRNA-seq) para perfilar más de 90,000 células de coleópteros de trigo.
• Los transcriptomas se analizaron 1, 2 y 3 días después de la inoculación con Fgr y Foc.
• Se realizaron análisis de la expresión génica diferencial y de la trayectoria del pseudotiempo en ocho tipos principales de células.

Principales resultados:

• Identificación de respuestas inmunes específicas del tipo de célula en coleópteros de trigo.
• Se observó una regulación superior de la vía inmune compartimentada en respuesta a Foc no adaptado (resistencia no hospedante).
• Se ha detectado una activación generalizada de la vía inmune en respuesta a la Fgr adaptada (interacción susceptible) y a la supresión inducida por la Fgr de la actividad de las células del clorenquima.

Conclusiones:

• Los coleópteros de trigo exhiben distintas estrategias de defensa celular contra los patógenos fúngicos adaptados y no adaptados.
• La resolución de una sola célula revela una regulación diferencial de las respuestas inmunes en varios tipos de células.
• La infección por Fusarium graminearum conduce a una supresión de la actividad transcripcional en células vegetales específicas, lo que contribuye a la susceptibilidad a la enfermedad.