Señalización y producción de anticuerpos en plantas

Los estomas son pequeños poros ubicados en la superficie de las hojas que cumplen un rol central en las plantas, ya que regulan el intercambio de gases con la atmósfera y la pérdida de agua por evaporación, a la vez que controlan la entrada de microbios a través de ellos. El grado de apertura de estos poros debe ajustarse de manera precisa para permitir la fotosíntesis sin comprometer el estado hídrico de la planta.
En nuestro grupo investigamos cómo distintas hormonas vegetales, como las auxinas y el ácido abscísico (ABA), así como ciertos compuestos producidos por bacterias que viven dentro de las plantas, influyen sobre la apertura y el cierre de los estomas. En particular, nos interesa entender cómo las auxinas y algunos de estos compuestos bacterianos pueden contrarrestar la acción del ABA, una hormona clave en las respuestas al estrés hídrico que promueve el cierre estomático.
Utilizando la planta modelo Arabidopsis, estudiamos tanto mutantes generados artificialmente como variedades naturales provenientes de distintas regiones del mundo. Este enfoque nos permitió avanzar tanto en la comprensión de las vías de señalización involucradas en la percepción de dichos compuestos, como en la identificación de variantes genéticas potencialmente involucradas en la adaptación de Arabidopsis a ambientes con diferentes regímenes de lluvias, de potencial utilidad para el mejoramiento agrícola.

La detección temprana de patógenos es una herramienta fundamental para el manejo de enfermedades que afectan a los cultivos. Sin embargo, muchas de las técnicas disponibles resultan costosas y de difícil acceso para pequeños laboratorios o productores.
En esta línea de trabajo exploramos el uso de plantas como sistemas de producción de anticuerpos, una alternativa eficiente y de bajo costo. En particular, trabajamos con nanoanticuerpos, un tipo especial de anticuerpos derivados de camélidos, que presentan un tamaño reducido y pueden modificarse genéticamente con facilidad. Esto permite, por ejemplo, acoplarlos a enzimas que facilitan su detección mediante ensayos simples y visuales.
En colaboración con el grupo de Itatí Ibáñez (INQUIMAE–CONICET–FCEN–UBA), hemos desarrollado nanoanticuerpos dirigidos contra virus que afectan el cultivo de la papa. Estos anticuerpos se producen mediante agroinfiltración en plantas de tabaco y por expresión transgénica en semillas de Arabidopsis.
Nuestro objetivo es desarrollar ensayos de detección, como pruebas de ELISA y dispositivos de flujo lateral, que puedan ser utilizados tanto en laboratorios de diagnóstico como directamente en el ámbito productivo. Además, algunos de estos anticuerpos se emplearon para diseñar receptores inmunes quiméricos capaces de activar respuestas de defensa en las plantas frente a la infección viral, en colaboración con el grupo de Sophien Kamoun (The Sainsbury Laboratory, Reino Unido).