¿Por qué las paredes celulares de las plantas son importantes en la resistencia frente a patógenos?
Palabras clave:
Defensa de plantas, Homogalacturonano, Inmunidad innata, Metilesterificación, Pared celular, Pectinas, Resistencia a fitopatógenosResumen
La pared celular vegetal es una estructura dinámica esencial para el crecimiento, la morfogénesis y la defensa de las plantas frente a patógenos. Entre sus componentes, las pectinas —especialmente el homogalacturonano— desempeñan un papel crucial en la resistencia, ya que su grado de metilesterificación determina la rigidez, adhesión y permeabilidad de la pared. Este proceso está regulado por las pectin metilesterasas (PMEs) y sus inhibidores (PMEIs), cuya interacción modula tanto la arquitectura de la pared como las respuestas de defensa de la planta frente a patógenos.
Muchos fitopatógenos, como Pseudomonas syringae pv. phaseolicola, secretan enzimas capaces de degradar las pectinas para facilitar la infección, mientras que las plantas detectan los fragmentos liberados (oligogalacturónidos) como señales que activan su inmunidad. Por tanto, la pared celular es una estructura clave en el control del avance de fitopatógenos, no solo porque actúa como una primera barrera de defensa, sino porque es un reservorio de moléculas que pueden ser pecibidas por la planta para generar respuestas de defensa. Por tanto, el estudio de cómo la pared celular de las plantas contribuye a estos procesos es clave para el desarrollo de variedades de plantas resistentes a enfermedades y para el desarrollo de nuevos tratamientos que sean más sostenibles con el medio ambiente.
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Arnold, D. L., Lovell, H. C., Jackson, R. W. y Mansfield, J. W. (2011). Pseudomonas syringae pv. phaseolicola: from ‘has bean’to supermodel. Molecular Plant Pathology, 12(7), 617-627.
Bellincampi, D., Cardarelli, M., Zaghi, D., Serino, G., Salvi, G., Gatz, C., Cervone, F., Al¬tamura, M. M., Costantino, P. y Lorenzo, G. D. (1996). Oligogalacturonides prevent rhizogenesis in rolB-transformed tobacco explants by inhibiting auxin-in¬duced expression of the rolB gene. The Plant Cell, 8(3), 477-487.
Boerjan, W., Burlat, V., Cosgrove, D. J., Dunand, C., Dupree, P., Haas, K. T., Ingram, G., Jamet, E., Mohnen, D., Moussu, S., Peaucelle, A., Persson, S., Voiniciuc, C. y Höfte, H. (2024). Top five unanswered questions in plant cell surface research. The Cell Surface, 11, 100121.
Chen, H., Chen, J., Zhao, Y., Liu, F. y Fu, Z. Q. (2022). Pseudomonas syringae pathovars. Trends in Microbiology, 30(9).
Coculo, D. y Lionetti, V. (2022). The plant invertase/pectin methylesterase inhibitor su¬perfamily. Frontiers in Plant Science, 13, 863892.
Cosgrove, D. J. (2022). Building an extensible cell wall. Plant Physiology, 189(3), 1246- 1277.
Davidsson, P., Broberg, M., Kariola, T., Sipari, N., Pirhonen, M. y Palva, E. T. (2017). Short oligogalacturonides induce pathogen resistance-associated gene expression in Arabidopsis thaliana. BMC Plan Biology, 17(1), 19.
De la Rubia, A. G., Centeno, M. L., Moreno-González, V., De Castro, M. y García-Angulo, P. (2021a). Perception and first defense responses against Pseudomonas syrin¬gae pv. phaseolicola in Phaseolus vulgaris: Identification of Wall-Associated Kinase Receptors. Phytopathology, 111(12), 2332-2342.
De la Rubia, A. G., Largo-Gosens, A., Yusta, R., Sepúlveda-Orellana, P., Riveros, A., Centeno, M. L., Sanhueza, D., Meneses, C., Saez-Aguayo, S. y García-Angulo, P. (2024). A novel pectin methylesterase inhibitor, PMEI3, in common bean sug¬gests a key role of pectin methylesterification in Pseudomonas resistance. Jour¬nal of Experimental Botany, 75(1), 364-390.
De la Rubia, A. G., Mélida, H., Centeno, M. L., Encina, A. y García-Angulo, P. (2021b). Immune priming triggers cell wall remodeling and increased resistance to halo blight disease in common bean. Plants, 10(8), 1514.
Delmer, D., Dixon, R. A., Keegstra, K. y Mohnen, D. (2024). The plant cell wall—dynamic, strong, and adaptable—is a natural shapeshifter. The Plant Cell, 36(5), 1257-1311.
Ferrari, S., Savatin, D. V., Sicilia, F., Gramegna, G., Cervone, F. y Lorenzo, G. D. (2013). Oligogalacturonides: plant damage-associated molecular patterns and regulators of growth and development. Frontiers in Plant Science, 4, 49.
Fuertes-Rabanal, M., Rebaque, D., Largo-Gosens, A., Encina, A. y Mélida, H. (2025). Cell walls: a comparative view of the composition of cell surfaces of plants, algae, and microorganisms. Journal of Experimental Botany, 76(10), 2614-2645.
Gómez de Agüero y Largo-Gosens. 2024. Estudio del mucílago de semillas mutantes para conocer el papel de la arabinosa en la pared celular. AmbioCiencias. 22: 77-90
Hooke R. (1665). Micrographia, or, some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses: with observations and inquiries thereupon. Lon¬don: printed by Martyn J, and Allestry J, printers to the Royal Society.
Levesque-Tremblay, G., Pelloux, J., Braybrook, S. A. y Müller, K. (2015). Tuning of pectin methylesterification: consequences for cell wall biomechanics and develop¬ment. Planta, 242(4), 791-811.
Lorrai, R., Francocci, F., Gully, K., Martens, H. J., De Lorenzo, G., Nawrath, C. y Ferrari, S. (2021). Impaired cuticle functionality and robust resistance to Botrytis cine¬rea in Arabidopsis thaliana plants with altered homogalacturonan integrity are dependent on the class III peroxidase AtPRX71. Frontiers in Plant Science, 12, 696955.
McFarlane, H. E. (2023). Open questions in plant cell wall synthesis. Journal of Experi¬mental Botany, 74(12), 3425-3448.
Mohnen, D. (2008). Pectin structure and biosynthesis. Current Opinion in Plant Biology, 11(3), 266-277.
Obomighie, I., Prentice, I. J., Lewin-Jones, P., Bachtiger, F., Ramsay, N., Kishi-Itakura, C., Goldeberg, M. W., Hawkins, T. J., Sprittles, J., Knight, H. y Sosso, G. C. (2025). Understanding pectin cross-linking in plant cell walls. Communications Biology, 8(1), 72.
Sénéchal, F., Wattier, C., Rustérucci, C. y Pelloux, J. (2014). Homogalacturonan-modifying enzymes: structure, expression, and roles in plants. Journal of Experimental Botany, 65(18), 5125-5160.
Verger, S., Chabout, S., Gineau, E. y Mouille, G. (2016). Cell adhesion in plants is under the control of putative O-fucosyltransferases. Development, 143(14), 2536-2540.
Voxeur, A., Habrylo, O., Guénin, S., Miart, F., Soulié, M. C., Rihouey, C., Pau-Roblot, C., Domon, J-M., Gutierrez, L., Pelloux, J., Mouille, G., Fagard, M., Höfte, H. y Vernhettes, S. (2019). Oligogalacturonide production upon Arabidopsis thali¬ana–Botrytis cinerea interaction. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(39), 19743-19752.
Wormit, A. y Usadel, B. (2018). The multifaceted role of pectin methylesterase inhibitors (PMEIs). International Journal of Molecular Sciences, 19(10), 2878.
Xin, X. F. y He, S. Y. (2013). Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000: a model pathogen for probing disease susceptibility and hormone signaling in plants. Annual Review of Phytopathology, 51(1), 473-498.
Zhang, Y., Yu, J., Wang, X., Durachko, D. M., Zhang, S. y Cosgrove, D. J. (2021). Molecular insights into the complex mechanics of plant epidermal cell walls. Science, 372(6543), 706-711.
Zhong, R., Cui, D., Richardson, E. A. y Ye, Z. H. (2024). Acetylation of homogalacturonan and rhamnogalacturonan‐I is catalyzed by a suite of trichome birefringence‐like proteins. The Plant Journal, 117(4), 1084-1098.
Zindler, F., Beedgen, F., Brandt, D., Steiner, M., Stengel, D., Baumann, L. y Braunbeck, T. 2019. Analysis of tail coiling activity of zebrafish (Danio rerio) embryos allows for the differentiation of neurotoxicants with different modes of action. Ecotoxicology and Environmental Safety. Academic Press, 186. doi:10.1016/.ecoenv.2019.109754.
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