{"id":75480,"date":"2002-06-01T00:00:00","date_gmt":"2002-06-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2002\/06\/01\/surgen-tres-nuevas-vias-de-ataque-a-la-plaga\/"},"modified":"2015-03-17T15:33:42","modified_gmt":"2015-03-17T18:33:42","slug":"surgen-tres-nuevas-vias-de-ataque-a-la-plaga","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/surgen-tres-nuevas-vias-de-ataque-a-la-plaga\/","title":{"rendered":"Surgen tres nuevas v\u00edas de ataque a la plaga"},"content":{"rendered":"
\"\"

FUNDECITRUS<\/span>Naranjo infectado: la Xanthomonas citri se propaga por la parte externa de los frutos y las hojasFUNDECITRUS<\/span><\/p><\/div>\n

Casi un a\u00f1o y medio despu\u00e9s de concluir el secuenciamiento que revel\u00f3 la identidad gen\u00e9tica de la bacteria\u00a0Xanthomonas citri<\/em>, una plaga de los naranjales, investigadores de la red de laboratorios ONSA – formada para el secuenciamiento de otra enemiga de los naranjos, la\u00a0Xylella fastidiosa<\/em> – han concretado otros dos logros. Primero, han apuntado caminos en el combate contra la\u00a0X. citri<\/em> con base en an\u00e1lisis de tan solamente 100 de sus miles de genes, lo que tendr\u00e1 impacto sobre todas las investigaciones de pat\u00f3genos agr\u00edcolas, ya que el estudio de la\u00a0citri<\/em> se concret\u00f3 mediante la comparaci\u00f3n con su prima\u00a0Xanthomonas campestri<\/em>.<\/p>\n

Y \u00e9sta tiene una caracter\u00edstica muy favorable: infecta a la\u00a0Arabidopsis thaliana<\/em>, una planta modelo para estudios gen\u00e9ticos, cuyo genoma fue secuenciado recientemente. La otra conquista, despu\u00e9s del secuenciamiento de la\u00a0citri<\/em> y junto con las sugerencias para su combate, es el secuenciamiento de la\u00a0campestri<\/em>. El conocimiento generado no beneficiar\u00e1 solamente a la citricultura. El mismo podr\u00e1 extenderse a las principales plantas que alimentan al ser humano, ya que el g\u00e9nero\u00a0Xanthomonas<\/em> est\u00e1 constituido por 20 especies que atacan a 392 vegetales, entre \u00e9stos el fr\u00edjol, el arroz, la mandioca o yuca, el algod\u00f3n, el ma\u00edz, la ca\u00f1a, el trigo y la soja.<\/p>\n

El secuenciamento comparativo de las dos bacterias, realizado por 69 investigadores de 11 de los laboratorios de la red ONSA, ha ganado las p\u00e1ginas de la edici\u00f3n de 23 de mayo de la revista\u00a0Nature<\/em>. El reconocimiento cient\u00edfico reafirma el liderazgo brasile\u00f1o en la investigaci\u00f3n de pat\u00f3genos agr\u00edcolas: de los cuatro pat\u00f3genos ya secuenciados en el mundo, tres lo fueron en Brasil. “Con los genomas de las dos\u00a0Xanthomonas<\/em> concluidos, tenemos un modelo perfecto para estudiar la relaci\u00f3n bacteria-planta, identificando exactamente a los genes implicados en esa interacci\u00f3n. Eso servir\u00e1 de base para entender otras plagas agr\u00edcolas”, explica Jesus Aparecido Ferro, de la Facultad de Ciencias Agrarias y Veterinarias de la Universidad Estadual Paulista (FCAV-Unesp) de Jaboticabal.<\/p>\n

Ferro divide con Ana Cl\u00e1udia Rasera da Silva, del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IQ-USP), la coordinaci\u00f3n del proyecto\u00a0Genoma Xanthomonas<\/em>, en el marco del Programa Genoma FAPESP. Este trabajo desarrolla en profundidad tres v\u00edas de ataque consideradas las m\u00e1s prometedoras. Una parti\u00f3 del gen PTHA, que se sab\u00eda estaba relacionado con la proliferaci\u00f3n anormal de c\u00e9lulas que la\u00a0X. citri<\/em> provoca. El art\u00edculo comprueba que la\u00a0X. campestri<\/em> no tiene ese gen, pero identific\u00f3 en esa bacteria un gran n\u00famero de enzimas que degradan la pared celular de las plantas (las poligaractoranasas), hecho que explica la masiva degradaci\u00f3n de tejido que el pat\u00f3geno causa.<\/p>\n

Varios genes son los probables codificadores de esas enzimas, y los investigadores preparan un proyecto de genoma para probar esa relaci\u00f3n. Esperan que esto abra el camino para el desarrollo de sustancias que bloqueen las enzimas, imprescindibles para que la bacteria digiera a la planta.La segunda ruta surgi\u00f3 de la b\u00fasqueda que determina que cada especie de\u00a0Xanthomonas<\/em> solamente ataca a ciertas plantas. La clave de esa especializaci\u00f3n son los genes de avirulencia de las bacterias – que codifican prote\u00ednas capaces de accionar el sistema de defensa de algunos vegetales, no as\u00ed de otros. Solamente existe infecci\u00f3n cuando los genes de avirulencia de una bacteria enga\u00f1an a los genes de resistencia de la planta. Es una interacci\u00f3n precisa, que restringe bien el n\u00famero de hospedadores de cada\u00a0Xanthomonas<\/em>.<\/p>\n

Los genes de avirulencia no son necesariamente los mismos que causan la patogenicidad, pero en el caso de la\u00a0X. citri<\/em>, existe una coincidencia. El PTHA, que causa proliferaci\u00f3n celular anormal, tambi\u00e9n es el gen de avirulencia. La transferencia de ese gen hacia otra especie de\u00a0Xanthomonas<\/em> volvi\u00f3 a la bacteria incapaz de infectar a su hospedador habitual, el arroz, porque el PTHA dispar\u00f3 las defensas de la planta.<\/p>\n

Adem\u00e1s del PTHA, el estudio identific\u00f3, como resultado de la acci\u00f3n de genes de avirulencia, una serie de prote\u00ednas de la superficie de la bacteria relacionadas con las s\u00edntesis del ant\u00edgeno-O. Se cree que tal ant\u00edgeno enga\u00f1a al sistema de defensa. “El gen de resistencia permanece en la superficie de la planta y el ant\u00edgeno-O, en la superficie de la bacteria, en una interacci\u00f3n similar a la que ocurre en los animales entre el ant\u00edgeno y el anticuerpo”, dice Ana Cl\u00e1udia. La infecci\u00f3n se produce si la planta no reconoce un ant\u00edgeno-O como extra\u00f1o. En la\u00a0Xanthomonas citri<\/em> fueron identificadas cerca de diez enzimas que resultan en un ant\u00edgeno-O espec\u00edfico.<\/p>\n

“Queremos estudiar m\u00e1s aquellas enzimas y los genes que las sintetizan, porque creemos que, si bloqueamos su s\u00edntesis con alguna sustancia, la planta probablemente pasar\u00e1 a reaccionar contra la bacteria, volvi\u00e9ndose resistente”, comenta Ana Cl\u00e1udia. Esa sustancia ser\u00eda aplicada en el naranjal y podr\u00eda funcionar como una especie de vacuna. Pese a que act\u00faa sobre la bacteria y no sobre la planta directamente, el tratamiento volver\u00eda a los naranjales resistentes al chancro, por desenmascarar al agresor ante el sistema de defensa.<\/p>\n

La tercera v\u00eda de ataque se focaliza en los mecanismos de proliferaci\u00f3n de la\u00a0citri<\/em>. La\u00a0campestri<\/em> es sist\u00e9mica – se esparce por dentro y causa la pudrici\u00f3n de los tejidos -, mientras que la\u00a0citri<\/em> conquista \u00e1reas en la parte externa, en la cual se disemina por acci\u00f3n del viento. La comparaci\u00f3n de los genomas permiti\u00f3 identificar especificidades metab\u00f3licas de las bacterias relacionadas con las partes de la planta en donde cada una vive.<\/p>\n

Diferencias
\n<\/strong>El f\u00edsico Ronaldo Bento Cuaggio descubri\u00f3 que la\u00a0campestri<\/em> asimila nitr\u00f3geno de nitratos y nitritos del suelo y, en cantidad menor, de la savia del xilema (el sistema circulatorio de la planta), en el cual dicha bacteria vive. La\u00a0citri<\/em>, en tanto, que vive en el espacio intercelular, no tiene esa capacidad: consigue nitr\u00f3geno rompiendo prote\u00ednas y convirti\u00e9ndolas en p\u00e9ptidos, que son absorbidos con la ayuda de un transportador, el PPA, que arroja los p\u00e9ptidos hacia dentro de la bacteria. Una forma de combatir el chancro c\u00edtrico ser\u00eda un inhibidor que impidiera a la bacteria sintetizar ese PPA: as\u00ed, la\u00a0X. citri<\/em> se volver\u00eda incapaz de obtener su alimento y sencillamente morir\u00eda de inanici\u00f3n.<\/p>\n

Tanto la\u00a0Xanthomonas<\/em> como la\u00a0Arabidopsis<\/em>, la planta modelo en los estudios en esta \u00e1rea, son de f\u00e1cil manipulaci\u00f3n gen\u00e9tica. Seg\u00fan los investigadores, es sencillo inhibir o insertar genes en el ADN (el \u00e1cido desoxirribonucleico, portador del c\u00f3digo gen\u00e9tico presente en cada c\u00e9lula) de esos organismos, para comprobar la funci\u00f3n de cada gen. La investigaci\u00f3n se centr\u00f3 en la comparaci\u00f3n del genoma de la\u00a0X. citri<\/em> con el de la\u00a0X. campestri<\/em> por la combinaci\u00f3n de dos factores contradictorios: la proximidad gen\u00e9tica de las dos bacterias y el hecho de que \u00e9stas tienen h\u00e1bitos muy distintos.<\/p>\n

Mientras que la\u00a0citri<\/em> se propaga por la parte externa, causando un tipo de chancro o cancro (c\u00e1ncer) en hojas y frutos, la\u00a0campestri<\/em> provoca la llamada putrefacci\u00f3n negra de las cruc\u00edferas, una especie de lepra, que se instala y se esparce por el sistema circulatorio de coles o repollos,\u00a0Arabidopsis<\/em> y similares. El razonamiento que inspir\u00f3 la comparaci\u00f3n fue sencillo: si dos bacterias tan pr\u00f3ximas gen\u00e9ticamente tienen mecanismos de proliferaci\u00f3n y efectos tan diversos, bastar\u00eda buscar las diferencias de sus ADNs para hallar a los genes responsables de la proliferaci\u00f3n y patogenicidad de cada una. La comparaci\u00f3n auguraba ser esclarecedora, y lo fue.<\/p>\n

En cada\u00a0Xanthomona<\/em> fueron identificados los genes vitales que las capacitan para digerir a los respectivos hospedadores. El trabajo sugiere, como forma eficaz de combatir a las plagas, el desarrollo de una sustancia que inhiba a esos genes, matando a las bacterias por inanici\u00f3n. El equipo cree tambi\u00e9n haber descubierto los genes bacterianos responsables de esquivar el sistema de defensa de las plantas. Inhibirlos podr\u00eda hacer que las plantas se volvieran resistentes a la enfermedad.<\/p>\n

Otro camino, a\u00fan poco explorado, se relaciona con la cantidad inusitada de genes de quimiotaxia hallados en la\u00a0Xanthomonas<\/em> . Son genes que determinan la atracci\u00f3n por parte de ciertas sustancias qu\u00edmicas – en ese caso, la serina, un amino\u00e1cido abundante en las hojas durante la fotos\u00edntesis. “Esos genes pueden estar relacionados con la capacidad de la bacteria de penetrar en la planta”, dice Ana Cl\u00e1udia. “Si esa hip\u00f3tesis se comprueba, podremos estudiar la mejor manera de inhibir la acci\u00f3n de esos genes”. El estudio abre perspectivas para varios proyectos de genoma que, seg\u00fan Ferro, prometen evolucionar mucho m\u00e1s r\u00e1pido que los de la\u00a0Xylella<\/em>, el primer ser vivo secuenciado en Brasil, causante de la plaga amarilla.<\/p>\n

“Con la\u00a0Xylella<\/em>“, agrega Ferro, “tuvimos que superar tres obst\u00e1culos, que no existen en la\u00a0Xanthomonas<\/em>: la lentitud de crecimiento de la bacteria, el largo tiempo que la infecci\u00f3n demora para instalarse en el hospedador y el hecho de que los m\u00e9todos de manipulaci\u00f3n gen\u00e9tica convencionales no funcionan con la\u00a0Xylella<\/em>“. En el caso de la\u00a0Xanthomonas<\/em>, adem\u00e1s de crecer de prisa, tiene un hospedador alternativo (Arabidopsis<\/em>) que tambi\u00e9n desarrolla r\u00e1pidamente la enfermedad y un ADN f\u00e1cil de manipular.<\/p>\n

Los genomas de las dos\u00a0Xanthomonas<\/em> fueron confrontados con el de la\u00a0Xylella fastidiosa<\/em>, su pariente m\u00e1s cercano – se estima que los g\u00e9neros\u00a0Xanthomonas<\/em> y\u00a0Xylella<\/em> se separaron evolutivamente hace 160 millones de a\u00f1os. Esa comparaci\u00f3n mostr\u00f3 que los cerca de 200 genes de la\u00a0X. campestris<\/em> que no se encuentran en la\u00a0X. citri<\/em> son la porci\u00f3n de su genoma m\u00e1s similar al de la\u00a0Xylella<\/em>: podr\u00edan estar relacionados con la especificidad del hospedador, ya que ambas atacan a los c\u00edtricos.<\/p>\n

El estudio pone en evidencia la importancia de la gen\u00f3mica comparativa. El plan inicial no era secuenciar a la\u00a0campestri<\/em> completa, de importancia econ\u00f3mica mucho menor que la\u00a0citri<\/em> . “Pero enseguida nos dimos cuenta de que, pese al gran parecido, ambos genomas ten\u00edan grandes pedazos de ADN circular encajados en locales diferentes, lo que hizo que la comparaci\u00f3n fuera imposible sin secuenciar todo”, cuenta Ana Cl\u00e1udia. El trabajo creci\u00f3 e hizo de la\u00a0Xanthomonas<\/em> el primer proyecto brasile\u00f1o de genoma que excedi\u00f3 el plazo.<\/p>\n

Una mirada ampliada
\n<\/strong>Fueron secuenciados los 4.322 genes de la\u00a0X. citri<\/em>\u00a0 con sus 5,1 millones de nucle\u00f3tidos, y los 4.079 genes de la\u00a0X. campestri<\/em>\u00a0 En la\u00a0citri<\/em>, los investigadores creen conocer la funci\u00f3n de 2.700 genes, de los cuales unos 300 son posibles objetivos para el desarrollo de formas de combate a la bacteria y 100 – entre ellos los genes relacionados con la adhesi\u00f3n y la citotoxicidad de las dos bacterias – ya han sido mostrados en\u00a0Nature<\/em>. El pr\u00f3ximo paso ser\u00e1 confrontar los genes de la\u00a0citri<\/em> con los de la\u00a0Xanthomonas<\/em> que tambi\u00e9n provocan chancro, pero en otras especies vegetales.<\/p>\n

El Proyecto<\/strong>
\nGenoma Xanthomonas<\/em>
\nModalidad<\/strong>
\nProyecto del Programa Genoma FAPESP
\nCoordinadores<\/strong>
\nJesus Aparecido Ferro – Unesp de Jaboticabal; y Fernando de Castro Reinach y Ana Cl\u00e1udia Rasera da Silva – USP
\nInversi\u00f3n<\/strong>
\nUS$ 2.210.328,17<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un art\u00edculo publicado en Nature compara los genomas de las citri y campestri y muestra c\u00f3mo evitar el chancro c\u00edtrico, que deja improductivos a los naranjales","protected":false},"author":144,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[],"coauthors":[460],"class_list":["post-75480","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75480","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/144"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=75480"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/75480\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=75480"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=75480"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=75480"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=75480"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}