Encontrada la clave molecular de un hongo que ataca al arroz
El hallazgo es obra de investigadores de la Universidad Purdue.
El hongo, Magnaporthe grisea, conocido, entre otros nombres, como hongo del añublo del arroz, es el más mortífero de los patógenos que atacan al arroz, y en áreas infectadas reduce los rendimientos en porcentajes tan dramáticos como el 75 por ciento. Aprender cómo el hongo engaña las defensas naturales del arroz contra los patógenos es un aspecto importante para lograr el futuro control de la enfermedad.
Jin-Rong Xu, Xinhua Zhao, Yangseon Kim y Gyungsoon Park, todos del Departamento de Botánica y Patología Vegetal de la Universidad de Purdue, han comprobado que cierta enzima es un actor clave en coordinar el ataque del hongo. La enzima, una quinasa de una proteína mitógeno-activada (MAP), responsable de la patogenicidad, conecta el interruptor que comienza la comunicación celular necesaria para lanzar la invasión fúngica que mata las plantas de arroz o causa las pérdidas del grano.
Encontraron que esta MAP-quinasa controla el proceso de penetración, que es el comienzo de una senda de transducción de señales. Esta ruta es la vía de comunicaciones que conduce información e instrucciones de una molécula a otra para causar cambios bioquímicos.
El hongo se extiende cuando sus esporas son lanzadas por el viento sobre las plantas de arroz y se adhieren a las hojas. Una vez en la planta, la espora forma una estructura llamada apresorio. Esta estructura, semejante a una burbuja, crece hasta que posee tanta presión desde dentro que estalla a través de la superficie de la planta. La estructura de penetración posee una fuerza enorme, 40 veces mayor que la presión encontrada en un neumático de bicicleta. Es semejante a martillear clavos en la superficie de la planta.
Los investigadores hallaron que una ruta, la cual incluye tres genes que forman una cascada de eventos de comunicación, gobierna el proceso de infección. Xu y su equipo informaron que cuando bloquearon los genes, el hongo no podía desarrollar apresorios ni infectar la planta.
Esta ruta posee un enorme potencial para ser usada en la producción de nuevos fungicidas o plantas de arroz resistentes para mantener a raya este patógeno. Sin embargo, el hongo del añublo del arroz tiende a desarrollar rápidamente nuevos ardides para atacarlas, al parecer porque hongo y grano evolucionaron juntos a través de los siglos, según expertos en genética. Para superar las maniobras del hongo, los investigadores necesitan conocer más que sólo la ruta principal.
"Queremos saber cómo la planta y el hongo se comunican entre sí", manifestó Xu. "Necesitamos conocer la señal, o enlace, que la planta de arroz proporciona al receptor en el hongo y que posibilita el proceso de penetración. Necesitamos entender la totalidad de la comunicación entre todos los genes involucrados en la ruta de penetración del añublo del arroz antes de que podamos diseñar una planta que resista a este hongo".
Los investigadores ya tienen algunas piezas adicionales del rompecabezas obtenidas de la secuenciación del genoma de este hongo pernicioso. Constataron que el patógeno tiene una familia única de proteínas que actúan como tentáculos o antenas sensoriales para informar al hongo de cuándo tiene una buena planta anfitrión y de cómo la planta podría combatir la invasión fúngica.
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