Un apresorio es una célula especializada típica de muchos patógenos fúngicos de plantas que se utiliza para infectar plantas hospedadoras . Es un órgano de "presión" hifal aplanado, del cual crece una diminuta clavija de infección y entra en el huésped, utilizando una presión de turgencia capaz de atravesar incluso el Mylar . [1] [2]
Después de la unión de las esporas y la germinación en la superficie del hospedador, el tubo germinal emergente percibe señales físicas como la dureza de la superficie y la hidrofobicidad , así como señales químicas que incluyen monómeros de cera que desencadenan la formación de apresorio. La formación del apresorio comienza cuando la punta del tubo germinal deja de crecer polar, se engancha y comienza a hincharse. El contenido de la espora luego se moviliza hacia el apresorio en desarrollo, se desarrolla un tabique en el cuello del apresorio, y el tubo germinativo y las esporas colapsan y mueren. A medida que el apresorio madura, se adhiere firmemente a la superficie de la planta y forma una densa capa de melanina.se coloca en la pared del apresorio, excepto a través de un poro en la interfaz de la planta. La presión de la turgencia aumenta dentro del apresorio y emerge una hifa de penetración en el poro, que se conduce a través de la cutícula de la planta hacia las células epidérmicas subyacentes .
Formación
La unión de una espora de hongos en la superficie de la planta huésped es el primer paso crítico de la infección. Una vez que la espora está hidratada, se libera un mucílago adhesivo de su punta. [3] Durante la germinación , las sustancias mucilaginosas continúan siendo extruidas en las puntas del tubo germinal , que son esenciales para la unión del tubo germinativo y la formación del apresorio. [4] La adhesión de esporas y la formación de apresorios es inhibida por enzimas hidrolíticas como α- manosidasa , α- glucosidasa y proteasa , lo que sugiere que los materiales adhesivos están compuestos de glicoproteínas . [4] [5] La germinación también se inhibe a altas concentraciones de esporas, lo que podría deberse a un autoinhibidor lipofílico. La autoinhibición se puede superar con cera hidrófoba de hoja de arroz. [6]
En respuesta a las señales de la superficie, la punta del tubo germinativo se somete a un proceso de diferenciación celular para formar una estructura de infección especializada, el apresorio. Frank B. (1883), en 'Ueber einige neue und weniger bekannte Pflanzenkrankheiten', primero nombró "appressorium" como el cuerpo de adhesión que fue formado selectivamente por el patógeno del frijol Gloeosporium lindemuthianum solo en la superficie del hospedador. [7]
El desarrollo del apresorio implica una serie de pasos: división nuclear, formación del primer tabique, aparición de la germinación, hinchazón de la punta y formación del segundo tabique. La mitosis ocurre primero poco después de la unión a la superficie y un núcleo de la segunda ronda de mitosis durante la hinchazón de la punta migra hacia la célula en forma de gancho antes de la formación del tabique. Una apresoría madura normalmente contiene un solo núcleo. [2] [8] La membrana plasmática exterior del apresorio maduro está cubierta por una capa de melanina, excepto en la región en contacto con la superficie del sustrato, donde se desarrolla la clavija de penetración, una hifa especializada que penetra en la superficie del tejido. [2] [9] La concentración de glicerol celular aumenta bruscamente durante la germinación de las esporas, pero disminuye rápidamente en el punto de iniciación del apresorio y luego aumenta gradualmente de nuevo durante la maduración del apresorio. Esta acumulación de glicerol genera una alta presión de turgencia en el apresorio y la melanina es necesaria para mantener el gradiente de glicerol a través de la pared celular del apresorio. [10]
Iniciación
La apresoria se induce en la talapatía [ aclaración necesaria ] a señales físicas que incluyen dureza superficial e hidrofobicidad, así como señales químicas de aldehídos [11] AMPc exógeno , etileno , la hormona de maduración del huésped y el monómero de cutina vegetal , ácido hexadecanoico . [12] [13] Los ácidos grasos de cadena larga y la secuencia de tripéptidos Arg - Gly - Asp inhiben la inducción del apresorio. [14] [15]
Los hongos de la roya solo forman apresorios en los estomas , ya que solo pueden infectar las plantas a través de estos poros. Otros hongos tienden a formar apresorios sobre las paredes celulares anticlinales y algunos los forman en cualquier lugar. [16] [17]
Referencias
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