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Ciencia

La prueba de la hermandad

El linaje de la que ataca a la uva comparte el 98% de los genes con la cepa que infecta a la naranja

La comparación del conjunto de genes de dos organismos es un recurso muy empleado actualmente en la búsqueda de la individualidad de cada ser. En el marco de un trabajo publicado en la edición de febrero de la revista científica Journal of Bacteriology, un equipo de investigadores paulistas cotejó los genomas de dos variedades de la bacteria Xylella fastidiosa -la que causa la Clorosis Variegada de los Cítricos (CVC) en la naranja y la que desencadena la enfermedad de Pierce en la vid- y observó que ambos linajes son sumamente parecidos: el 98% de los genes del patógeno de la uva es idéntico en el agente infeccioso de los cítricos, y las proteínas producidas por los dos son casi idénticas (una semejanza del 95,7% promedio). La Xylella de la vid tiene 2.066 genes, de los cuales tan solo 51 no están presentes en la bacteria de la naranja, que es ligeramente mayor, con 2.249 genes. Tal grado de semejanza ha llevado a los científicos a la conclusión de que ambos patógenos probablemente echan mano del mismo conjunto de genes para infectar y ocasionar enfermedades en sus respectivas víctimas.

“Las funciones metabólicas de los dos linajes son idénticas, y permiten delinear una estrategia convergente en términos de genoma funcional”, afirma Marie-Anne Van Sluys, del Instituto de Biociencias de la Universidad de São Paulo, coordinadora del equipo que elaboró el artículo. Esto quiere decir que, en la mayoría de los casos, basta entender el papel de los genes en una de las bacterias para deducir su función en la otra cepa de Xylella. En términos prácticos, se puede decir que, si fuera descubierta una forma de control de la infección que desencadena la CVC -el popularmente conocido ‘amarelinho’ en Brasil-, por ejemplo, ese conocimiento probablemente sería útil para el desarrollo de una estrategia similar contra la enfermedad de Pierce, y viceversa.

Al margen de ser en gran medida idénticos, los genes de las dos bacterias ocupan, en la mayoría de los casos, el mismo lugar en el ADN. Así y todo, existen reordenamientos internos que hacen que un genoma sea diferente al otro. Las regiones de fagos (segmentos genómicos surgidos de virus) del genoma de la Xylella de la naranja son diferentes en número y en contenido que las existentes en el linaje que ataca a la uva, por ejemplo. Pero acá cabe hacer una aclaración: todas las comparaciones se refieren al análisis de los genomas del linaje 9a5c de la Xylella, que ataca a las naranjas en el interior paulista, y de la cepa de Xylella presente en las vides de la región californiana de Temecula. La situación es tan grave en Temecula que la Universidad de California, en Riverside, importó una especie de avispa de México -la Gonatocerus triguttatus, una enemiga natural de la cigarra que transmite la bacteria a las uvas- para intentar contener la propagación de la enfermedad de Pierce.Las dosXylella s fueron secuenciadas por investigadores de la Onsa, la red virtual de laboratorios genómicos creada en São Paulo por la FAPESP.

El desciframiento del genoma de la bacteria que causa el ‘amarelinho’, una enfermedad que provoca perdidas anuales del orden de los 100 millones de dólares, considerando solamente a los citricultores paulistas, llegó a conocimiento público a través de las páginas de la edición del 13 de julio de 2000 de Nature, una de las más importantes revistas científicas internacionales. Debido a que ése fue el primer trabajo de secuenciamiento integral de un patógeno que ataca a las plantas, el artículo mereció el titular de la portada de la referida publicación. Ese año, el éxito de esa iniciativa pionera les rindió a los integrantes de la red Onsa una invitación del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA), un equivalente al Ministerio de Agricultura, para secuenciar el linaje de la Xylella fastidiosa que causa la enfermedad de Pierce en las parras de California, el principal estado productor de vinos de ese país, que ya ha sufrido pérdidas del orden de los 30 millones de dólares en razón de ese plaga. El resultado de ese trabajo, presupuestado en 500 mil dólares y financiado en partes iguales por los estadounidenses y por la FAPESP, ha sido publicado ahora por los científicos paulistas en el Journal of Bacteriology.

Más que meramente suministrar la secuencia de nucleótidos (las unidades químicas) que componen el genoma de la bacteria de la vid, el artículo del equipo de la red Agronomical and Environmental Genomes (AEG), una subred de la Onsa, procura llamar la atención sobre posibles pistas genéticas que puedan ser útiles para los que estudian formas de tratamiento para las enfermedades causadas por los linajes de la Xylella. La cura de la enfermedad de Pierce (o del ‘amarelinho’) está lejos todavía, pero la comparación del material genético de sus patógenos suministra orientaciones importantes para aquéllos que están en procura de ese objetivo. “Varios genes que probablemente están involucrados en la interacción entre la Xylella y las vides ya han sido identificados”, dice Edwin Civerolo, del Servicio de Investigación Agrícola del USDA, que participó del trabajo junto a los investigadores paulistas. “Podemos ahora verificar experimentalmente si la función de esos genes está relacionada con la patogenicidad o con la virulencia de la bacteria”. De acuerdo con Civerolo, los genes que se muestren importantes para la aparición de la infección o el desarrollo de la enfermedad de Pierce pueden ser objeto de algún tipo de manipulación, en un intento de combatir el mal.

Un gen en la mira
Uno de esos genes candidatos a constituirse en objeto de futuros estudios funcionales es el precursor de la enzima poligalacturonasa. La presencia de esa proteína facilita la tarea de degradar las paredes celulares de la planta atacada por un patógeno. La enfermedad de Pierce parece ser más agresiva que el ‘amarelinho’ o CVC -y la explicación para esta diferencia en términos de virulencia puede estar en parte vinculada a la condición de ese gen en los linajes de la bacteria que ataca a la uva y a la naranja. “En la Xylella de los cítricos, el gen aparece truncado, y quizás no sea funcional”, afirma Mariana Cabral de Oliveira, del IB/ USP, que participó del trabajo de secuenciamiento de ambas variedades. “En la de la vid aparece intacto, íntegro”. El resultado de la comparación fue tan animador que los investigadores del AEG resolvieron chequear íntegramente el gen de la poligalacturonasa en otros linajes de Xylella. Examinaron linajes de Xylellas que atacan al café y constataron que el gen aparecía truncado, a ejemplo de lo que sucede en la bacteria de la naranja. Por lo tanto, parece coherente pensar que la mayor producción de la poligalacturonasa sea un factor determinante de la capacidad de agresión de ciertas cepas de Xylella. Obviamente, todo esto debe todavía ser comprobado, mediante la concreción de otros trabajos.

Luego de descifrar el genoma del patógeno de la enfermedad de Pierce, los investigadores del AEG se dedican ahora a cerrar y analizar el genoma de otros dos linajes de Xylella: uno que ataca a la planta ornamental conocida como oleandro y otro que infecta al almendro. Estos dos linajes de la bacteria fueron secuenciados parcialmente en Estados Unidos, pero la parte más decisiva del trabajo se hará en Brasil. El proyecto, presupuestado en 100 mil dólares, es una extensión del acuerdo firmado con el USDA. Al final de esta nueva etapa, habrá cuatro linajes de Xylellas totalmente secuenciados, siempre contando con la destacada participación de científicos brasileños.

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