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Identifican la genética que hay detrás de un patógeno mortal de la avena


Un equipo de investigación internacional de la Universidad de Cornell, la Universidad de Australia Occidental y la Universidad Nacional de Australia ha identificado los mecanismos genéticos que permiten la producción de una toxina mortal llamada Victorina, el agente que causó el tizón Victoria de la avena, una enfermedad que acabó con los cultivos de avena en los Estados Unidos en 1940.



 El tizón de Victoria es causado por el hongo Cochliobolus victoriae, que produce la toxina Victorina, pero hasta ahora nadie ha descubierto los genes y mecanismos involucrados. La mayoría de las toxinas fúngicas son sintetizadas por enzimas grandes y multifuncionales, y los péptidos pequeños creados por estas enzimas incluyen tanto toxinas como medicamentos, como el antibiótico penicilina. Pero los científicos descubrieron que la toxina Victorina en realidad se sintetiza directamente en el ribosoma, que es un orgánulo en las células que produce la mayoría de las proteínas. Estas pequeñas moléculas producidas en los ribosomas se conocen como péptidos sintetizados ribosómicamente y modificados postraduccionalmente, o RiPP.

Este mecanismo alternativo para producir péptidos pequeños como la victorina, junto con el hecho de que los genomas de los hongos probablemente contienen muchos genes asociados a RiPP, podría conducir al descubrimiento de moléculas pequeñas adicionales, incluidas nuevas toxinas y compuestos beneficiosos. También se ha confirmado la función enzimática de varios genes de Victorina, incluida una nueva enzima que convierte el péptido de Victorina en su forma activa. Sorprendentemente, el equipo de investigación encontró que los genes de Victorina que codifican estas enzimas están dispersos en regiones repetitivas en el genoma del patógeno, un marcado contraste con los genes de la mayoría de las moléculas pequeñas conocidas que se encuentran típicamente en grupos compactos en los cromosomas fúngicos.

El hallazgo podría ayudar a los investigadores a comprender mejor los orígenes evolutivos de moléculas como los péptidos de Victorina, qué determina la virulencia de las enfermedades emergentes de los cultivos y cómo prevenirlas mejor en el futuro. “Las variedades de avena preferidas por los agricultores en la década de 1940 eran resistentes a la roya de la corona, pero los científicos descubrieron más tarde que este era el rasgo que hacía que esas variedades de avena fueran susceptibles al tizón Victoria porque la toxina Victorina se dirigía a esa proteína vegetal específica”, explica lay autora principal Gillian Turgeon (Universidad de Cornell), quien matiza que “descubrir las moléculas involucradas en esta interacción hongo-planta es fundamental para nuestra comprensión de cómo las plantas responden al ataque de diversos microbios”.

Más información en la página web de la Universidad de Cornell y en la web de la Universidad de Australia Occidental.





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