Huanglongbing (HLB), causado por Candidatus Liberibacter asiaticus (CaLas), es la principal causa de muerte de árboles de cítricos en todo el mundo. El HLB causa miles de millones de dólares en pérdidas económicas anuales a la industria mundial de los cítricos.
por la Universidad Agrícola de NanJing
En la actualidad, los productores de cítricos no disponen de cultivares resistentes al HLB ni de agentes terapéuticos eficaces. El cancro de los cítricos, causado por Xanthomonas citri pv.citri (Xcc), es otra enfermedad devastadora en la industria de los cítricos, que puede dañar a casi todos los cultivares de cítricos y actualmente está en tendencia de brote. La obtención de variedades resistentes a enfermedades es la forma fundamental de prevenir el HLB y el cancro de los cítricos.
Los bacteriófagos son los enemigos naturales de las bacterias. Secretan principalmente endolisinas al periplasma de la célula huésped a través del sistema de lisis Holin-endolisina y rompen la pared celular para matar las bacterias. Por lo tanto, la endolisina también se considera un gen suicida bacteriano. Los bacteriófagos y sus genes líticos son un medio poderoso para controlar enfermedades al desencadenar un «suicidio» bacteriano para suprimir el crecimiento de patógenos.
En agosto de 2023, Horticulture Research publicó un artículo de investigación titulado «Un gen de endolisina de Candidatus Liberibacter asiaticus confiere doble resistencia al Huanglongbing y al cancro de los cítricos». Los investigadores descubrieron que una endolisina codificada por el profago CaLas tiene doble resistencia al Huanglongbing y al cancro de los cítricos.
En este estudio, se clonaron dos genes de endolisina, LasLYS1 y LasLYS2, a partir del genoma de CaLas. Los ensayos antibacterianos in vitro muestran que LasLYS2 tenía actividad bactericida visible contra varias bacterias Rhizobium y Xcc. Más de dos años de pruebas en invernadero confirman que LasLYS1 y LasLYS2 tenían una resistencia duradera al HLB. Es importante destacar que las plantas transgénicas LasLYS2 no muestran síntomas como clorosis de las hojas y pudrición de las raíces, pero además LasLYS2 puede eliminar completamente CaLas de las plantas infectadas.
Las plantas transgénicas LasLYS2 con resistencia mejorada al HLB también exhiben resistencia al cancro de los cítricos . La expresión ectópica de LasLYS1 y LasLYS2 en cítricos promueve la proliferación de bacterias beneficiosas Burkholderiaceae y Rhodanobacteraceae pero inhibe el crecimiento de Xanthomonadaceae y Rhizobiaceae en raíces, lo que favorece la respuesta de defensa de los cítricos.
Además, el equipo de investigación revela que el dominio 2 de Lyz era el motivo bactericida clave de LasLYS2. Basándose en las estructuras de LasLYS1 y LasLYS2, los investigadores sintetizan con éxito cuatro nuevas endolisinas con actividad letal contra CaLas y Xcc.
En resumen, la investigación proporciona información para diseñar proteínas o péptidos bactericidas contra el HLB de los cítricos y los patógenos del cancro, pero también para generar nuevo germoplasma de cítricos con resistencia de amplio espectro.
Más información: Lanzhen Xu et al, Un gen de endolisina de Candidatus Liberibacter asiaticus confiere resistencia dual al Huanglongbing y al cancro de los cítricos, Horticulture Research (2023). DOI: 10.1093/hora/uhad159
