Identificación de marcadores químicos xilemáticos involucrados en la interacción de patógenos bacterianos vasculares con sus plantas hospederas

Los patógenos vasculares se encuentran entre los patógenos de plantas más destructivos y tienen un impacto significativo tanto en la producción de alimentos como a nivel de los ecosistemas naturales. Paradójicamente, aunque el floema es un medio rico en azúcares, la mayoría de los patógenos vasculares están adaptados a colonizar los vasos de xilema, que se caracterizan por ser un nicho pobre en nutrientes cuya función principal es la de transportar agua y minerales desde las raíces hasta las hojas. Este Proyecto está enfocado a estudiar cómo se adaptan los patógenos vasculares a la vida en un nicho tan pobre de nutrientes como es el xilema. Se seleccionaron dos patosistemas para el estudio de las interacciones entre plantas y patógenos bacterianos vasculares: Solanum tuberosum (papa) - Ralstonia solanacearum (Rs) y Solanum lycopersicon (tomate) - Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis (Cmm). Se trata de dos patógenos de relevancia para los dos principales cultivos hortícolas de nuestro país y en los cuales nuestro grupo de investigación cuenta con experiencia de varios años de investigación. Tanto Rs como Cmm, se multiplican activamente a nivel del xilema de su planta hospedera causando marchitamiento entre otros síntomas típicos de infección. Sin embargo, estos patógenos presentan grandes diferencias en otros aspectos, incluyendo grupo taxonómico, variabilidad genética, rango de hospederos, mecanismos de infección, sobrevivencia y diseminación, entre otros. Para abordar esta problemática se realizará un estudio comparativo de los perfiles metabólicos presentes en la savia xilemática de diversos genotipos de papa y tomate, y se analizará si existe una correlación con el tipo de respuesta observado frente a la infección por Rs o Cmm respectivamente. Posteriormente se evaluará el efecto de estos marcadores químicos sobre actividades asociadas a la virulencia de los patógenos bacterianos como la velocidad de crecimiento, formación de biofilms, movilidad, y adhesión a superficies. También, se realizará un análisis transcriptómico masivo (RNAseq) para identificar el conjunto de genes regulados a través de estas señales químicas presentes en el xilema. Para estos ensayos se utilizará como modelo el uso de cámaras de microfluido las cuales permiten estudiar a la bacteria bajo condiciones de flujo imitando las condiciones existentes dentro de la planta. Los resultados y capacidades que surjan de este Proyecto contribuirán a la comprensión de los mecanismos de infección y adaptación de patógenos vasculares durante su interacción con sus plantas hospederas, generando información que podrá ser utilizada para el desarrollo de estrategias eficientes de control de estas enfermedades. Por otro lado, este estudio apunta a la integración de diferentes disciplinas (química, microbiología, bioinformática) y a la consolidación de un grupo multidisciplinario que aporte a la formación de recursos humanos en un área de creciente desarrollo en nuestro país.